Modulo ADC (convertitore da analogico a digitale) nel microcontrollore PIC

Ci sono vari segnali elettrici in natura che sono analogici, il che significa che una quantità cambia direttamente con un'altra quantità. Dove la prima quantità è la tensione mentre un'altra quantità può essere qualsiasi cosa come forza, temperatura, accelerazioni leggere e pressione. Ad esempio, in Sensore di temperatura IC LM35 la tensione o / p cambia a seconda della temperatura, quindi se potessimo misurare la tensione, possiamo calcolare la temperatura. Ma la maggior parte dei microcontrollori sono di natura digitale. Possono distinguere solo tra livello basso o alto sui pin i / p.

Ad esempio, se i / p è maggiore di 2,5 v, verrà letto come alto (1) ed è inferiore a 2,5 v, quindi verrà letto come basso (0). Quindi non possiamo misurare direttamente la tensione dai microcontrollori. Per correggere questo problema, la maggior parte dei microcontrollori dispone di un file convertitore da analogico a digitale unità che convertiranno da un voltaggio a un numero in modo che possa essere gestito da un sistema digitale come i microcontrollori. Questo ci permette di interfacciare tutti i tipi di dispositivi analogici con un'unità microcontrollore. Alcuni esempi di dispositivi analogici sono la temperatura, la luce, il tocco, l'accelerometro e il microfono per la registrazione dell'audio. Segui il seguente link per Tipi di sensori analogici e digitali con applicazioni .

ADC nel microcontrollore PIC

Convertitore da analogico a digitale nel microcontrollore PIC

Il convertitore da analogico a digitale nel microcontrollore PIC è discusso di seguito.

Microcontrollore PIC

Il termine PIC sta per controller di interfaccia programmabili, che possono essere preprogrammati per eseguire un'ampia varietà di attività. La linea di produzione può essere controllata da un preprogrammato microcontrollore con timer . Le applicazioni dei microcontrollori PIC riguardano principalmente vari dispositivi elettronici come gadget elettronici, sistemi di controllo del computer, sistemi di allarme.

Microcontrollore PIC

Esistono diversi tipi di microcontrollori PIC, mentre il migliore si trova probabilmente nella gamma GENIE di microcontrollori programmabili. I microcontrollori PIC sono programmati e replicato dal software della procedura guidata del circuito. Questi microcontrollori sono alquanto economici e possono essere acquistati come kit o circuiti prefabbricati che possono essere progettati dall'utente.

Conversione da analogico a digitale

Il convertitore da analogico a digitale è essenziale in un file sistema incorporato perché, mentre questi sistemi si occupano di valori digitali, i loro surround di solito coinvolgono vari segnali analogici. Questi segnali devono essere trasformati in digitali prima di essere trattati dal microcontrollore. Attualmente, possiamo vedere come leggere un segnale analogico esterno utilizzando un microcontrollore PIC e visualizzare la conversione dell'uscita digitale su un display LCD . Il segnale di ingresso sarà una tensione variabile tra 0 e 5 V.

Conversione da analogico a digitale

La specifica più importante del convertitore analogico-digitale è la risoluzione. Specifica in che modo l'ADC misura esattamente i segnali i / p analogici. Gli ADC comuni disponibili sul mercato sono a 8 bit, 10 bit e 12 bit. Ad esempio, la tensione di riferimento dell'ADC è 0-5 volt, quindi un convertitore analogico-digitale a 8 bit spezzerà questa tensione in 256 parti. Quindi può calcolarlo esattamente fino a 5 / 256v = 19mV circa. Mentre il convertitore analogico-digitale a 10 bit interromperà la tensione in 1024 parti. Quindi può calcolarlo esattamente fino a 5/1024 = 4,8 mV circa. Quindi puoi osservare che l'ADC a 8 bit non è in grado di rilevare la variazione tra 1 mV e 18 mV. Il convertitore da analogico a digitale nel microcontrollore PIC è a 10 bit.

L'altra specifica dell'ADC è la frequenza di campionamento, che specifica la velocità con cui il convertitore A / D può eseguire le letture. Microchip afferma che l'ADC del PIC può arrivare fino a 100k campioni / sec.

ADC nel microcontrollore PIC

Il modulo di conversione da analogico a digitale nel microcontrollore PIC di solito ha 5-i / ps per dispositivi a 28 pin e anche 8-i / ps per dispositivi a 40 pin. Il cambio del segnale analogico al PIC, il modulo ADC ha effetto in un numero digitale equivalente a 10 bit. Il modulo ADC con un microcontrollore ha un riferimento a bassa e alta tensione selezionabile tramite software i / p per una combinazione di VSS, VDD, RA2 e RA3. Nel seguente progetto, convertiremo l'ingresso analogico in numero digitale con un riferimento ad alta tensione e un riferimento a bassa tensione. L'o / p verrà mostrato utilizzando i LED. È possibile modificare le tensioni di riferimento predisponendo il registro ADCON1.

Schema del circuito dell'ADC nel microcontrollore PIC

Di seguito è mostrato lo schema del circuito del convertitore analogico-digitale a 10 bit che utilizza il microcontrollore PIC. La tensione di prova i / p dell'ADC viene ricevuta da un potenziometro 5k collegato attraverso il potenziometro e si collega ai due pin (AN2 / RA2) del microcontrollore PIC. Il Alimentazione elettrica è selezionato come tensione di riferimento per la conversione da analogico a digitale. Pertanto, il convertitore A / D a 10 bit cambierà qualsiasi tensione analogica in digitale. L'output verrà visualizzato sul display LCD.

Schema del circuito dell'ADC nel microcontrollore PIC

Software richiesto

La programmazione della conversione A / D nel microcontrollore PIC include la disposizione i registri come ADCON0, ADCON1 e ANSEL.

• Il registro ADCON0 viene utilizzato per scegliere il canale i / p analogico, avviare la conversione e verificare che la conversione sia completata o meno e anche per accendere / spegnere il modulo.
• Il registro ADCON1 viene utilizzato per scegliere il riferimento di tensione e per organizzare le porte da analogiche a digitali
• Il registro ADCON2 viene utilizzato per scegliere il formato dei dati A / D, fissare un tempo di acquisizione, impostare l'orologio A / D.

Poiché viene utilizzato un ingresso analogico AN2 / RA2, il registro ANSEL equivalente deve essere fisso. Nel registro ADCON0, azzerare HS0 e CHS2 e impostare CHS1, in modo che il canale AN2 sia associato al circuito S&H interno ( campionare e mantenere il circuito ). Nel registro ADCON1, cancellando il bit VCFG si sceglierà l'alimentazione di tensione per la conversione da analogico a digitale. Questo registro viene utilizzato per selezionare la sorgente CLK nella conversione da analogico a digitale. Tuttavia, MikroC Pro per microcontrollore ha una funzione di libreria incorporata chiamata ADC_Read (), per impostazione predefinita, utilizza l'RC CLK interno per l'operazione ADC. Quindi non è necessario reimpostare il registro ADCON1.

Quindi, si tratta di un convertitore da analogico a digitale nel microcontrollore PIC, che include ciò che è un microcontrollore PIC, un convertitore da analogico a digitale, ADC nel microcontrollore PIC e il software richiesto. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo concetto o Progetti microcontrollore PIC o progetti elettrici ed elettronici , per favore dai i tuoi preziosi suggerimenti commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, quali sono le applicazioni del convertitore analogico-digitale?