ADC-Modul (Analog-Digital-Wandler) im PIC-Mikrocontroller

Es gibt verschiedene analoge elektrische Signale in der Natur, was bedeutet, dass sich eine Menge direkt mit einer anderen Größe ändert. Wobei die erste Größe die Spannung ist, während eine andere Größe Kraft, Temperatur, Lichtbeschleunigung und Druck sein kann. Zum Beispiel in der IC LM35 Temperatursensor Die O / P-Spannung ändert sich abhängig von der Temperatur. Wenn wir also die Spannung messen können, können wir die Temperatur berechnen. Die meisten Mikrocontroller sind jedoch digitaler Natur. Sie können nur bei I / P-Pins zwischen niedrigem und hohem Pegel unterscheiden.

Wenn beispielsweise i / p größer als 2,5 V ist, wird es als hoch (1) und kleiner als 2,5 V gelesen, dann wird es als niedrig (0) gelesen. Daher können wir die Spannung von Mikrocontrollern nicht direkt messen. Um dieses Problem zu beheben, haben die meisten Mikrocontroller eine Analog-Digital-Wandler Einheiten, die von einer Spannung in eine Zahl umgewandelt werden, damit sie von einem digitalen System wie Mikrocontrollern verarbeitet werden können. Dies ermöglicht es uns, alle Arten von analogen Geräten mit einer Mikrocontroller-Einheit zu verbinden. Einige Beispiele für analoge Geräte sind Temperatur, Licht, Berührung, Beschleunigungsmesser und Mikrofon für die Audioaufnahme. Bitte folgen Sie dem folgenden Link für Arten von analogen und digitalen Sensoren mit Anwendungen .

ADC im PIC-Mikrocontroller

Analog-Digital-Wandler im PIC-Mikrocontroller

Der Analog-Digital-Wandler im PIC-Mikrocontroller wird unten diskutiert.

PIC Mikrocontroller

Der Begriff PIC steht für programmierbare Schnittstellensteuerungen, die für eine Vielzahl von Aufgaben vorprogrammiert werden können. Die Produktionslinie kann durch eine vorprogrammierte gesteuert werden Mikrocontroller mit Timern . Die Anwendungen von PIC-Mikrocontrollern betreffen hauptsächlich verschiedene elektronische Geräte wie elektronische Geräte, Computersteuerungssysteme und Alarmsysteme.

PIC Mikrocontroller

Es gibt verschiedene Arten von PIC-Mikrocontrollern, während die besten wahrscheinlich in der GENIE-Reihe programmierbarer Mikrocontroller zu finden sind. PIC-Mikrocontroller sind programmiert und von der Schaltungsassistenten-Software repliziert. Diese Mikrocontroller sind etwas kostengünstig und können als Kits oder vorgefertigte Schaltungen gekauft werden, die vom Benutzer entworfen werden können.

Analog-Digital-Wandlung

Analog-Digital-Wandler ist in einem unverzichtbar Eingebettetes System Denn während diese Systeme mit digitalen Werten umgehen, beinhalten ihre Umgebungen normalerweise verschiedene analoge Signale. Diese Signale müssen vor der Behandlung durch den Mikrocontroller in digital umgewandelt werden. Derzeit können wir sehen, wie ein externes analoges Signal mit einem PIC-Mikrocontroller gelesen und die digitale Ausgangsumwandlung auf einem angezeigt wird LCD Bildschirm . Das Eingangssignal ist eine sich ändernde Spannung zwischen 0 und 5 V.

Analog-Digital-Wandlung

Die wichtigste Spezifikation des Analog-Digital-Wandlers ist die Auflösung. Dies gibt an, wie genau der ADC die analogen I / P-Signale misst. Die gängigen ADCs auf dem Markt sind 8-Bit, 10-Bit und 12-Bit. Zum Beispiel beträgt die Referenzspannung des ADC 0-5 Volt, dann zerlegt ein 8-Bit-Analog-Digital-Wandler diese Spannung in 256 Teile. So kann es genau bis zu 5 / 256V = 19mV ca. berechnet werden. Während der 10-Bit-Analog-Digital-Wandler die Spannung in 1024 Teile aufteilt. So kann es genau bis zu 5/1024 = 4,8 mV ca. berechnet werden. Sie können also beobachten, dass der 8-Bit-ADC die Abweichung zwischen 1 mV und 18 mV nicht erkennen kann. Der Analog-Digital-Wandler im PIC-Mikrocontroller ist 10-Bit.

Die andere Spezifikation des ADC ist die Abtastrate, die angibt, wie schnell der A / D-Wandler Messwerte erfassen kann. Microchip behauptet, dass der ADC des PIC bis zu 100.000 Samples / Sec erreichen kann.

ADC im PIC-Mikrocontroller

Das Analog-Digital-Wandlermodul im PIC-Mikrocontroller verfügt normalerweise über 5-i / ps für 28-Pin-Geräte und 8-i / ps für 40-Pin-Geräte. Die Änderung des analogen Signals zum PIC, ADC-Modul bewirkt eine äquivalente 10-Bit-Digitalzahl. Das ADC-Modul mit einem Mikrocontroller verfügt über eine per Software wählbare Niederspannungs- und Hochspannungsreferenz I / P für eine Kombination aus VSS, VDD, RA2 und RA3. Im folgenden Projekt werden wir den analogen Eingang in eine digitale Zahl mit einer Hochspannungsreferenz und einer Niederspannungsreferenz umwandeln. Das O / P wird mit LEDs angezeigt. Sie können die Referenzspannungen ändern, indem Sie das ADCON1-Register anordnen.

Schaltplan des ADC im PIC-Mikrocontroller

Das Schaltbild des 10-Bit-Analog-Digital-Wandlers mit PIC-Mikrocontroller ist unten dargestellt. Die Test-I / P-Spannung des ADC wird von einem 5k-Potentiometer empfangen, das über das Potentiometer angeschlossen ist, und es wird an die beiden Pins (AN2 / RA2) des PIC-Mikrocontrollers angeschlossen. Das Netzteil wird als Referenzspannung für die Analog-Digital-Wandlung ausgewählt. Somit ändert der 10-Bit-A / D-Wandler jede analoge Spannung in eine digitale. Die Ausgabe wird auf dem LCD-Display angezeigt.

Schaltplan des ADC im PIC-Mikrocontroller

Software erforderlich

Die Programmierung der A / D-Wandlung in einem PIC-Mikrocontroller umfasst das Anordnen die Register wie ADCON0, ADCON1 und ANSEL.

• Das ADCON0-Register wird verwendet, um den analogen I / P-Kanal auszuwählen, die Konvertierung zu starten und zu überprüfen, ob die Konvertierung abgeschlossen ist oder nicht, und um das Modul ein- und auszuschalten.
• Das ADCON1-Register wird verwendet, um die Spannungsreferenz auszuwählen und die Ports analog zu digital anzuordnen
• Das ADCON2-Register wird verwendet, um das A / D-Datenformat auszuwählen, eine Erfassungszeit festzulegen und die A / D-Uhr einzurichten.

Da ein Analogeingang AN2 / RA2 verwendet wird, muss das entsprechende ANSEL-Register festgelegt werden. Löschen Sie im Register ADCON0 HS0 & CHS2 und stellen Sie CHS1 ein, damit der Kanal AN2 der internen S & H-Schaltung zugeordnet wird ( Abtast- und Halteschaltung ). Im ADCON1-Register wird durch Löschen des VCFG-Bits die Spannungsversorgung für die Analog-Digital-Wandlung ausgewählt. Dieses Register wird verwendet, um die CLK-Quelle bei der Analog-Digital-Wandlung auszuwählen. Der MikroC Pro für Mikrocontroller verfügt jedoch über eine integrierte Bibliotheksfunktion, die als ADC_Read () bezeichnet wird. Standardmäßig wird der interne RC CLK für den ADC-Betrieb verwendet. Sie müssen das ADCON1-Register also nicht zurücksetzen.

Hier geht es also um einen Analog-Digital-Wandler im PIC-Mikrocontroller, der einen PIC-Mikrocontroller, einen Analog-Digital-Wandler, einen ADC im PIC-Mikrocontroller und die erforderliche Software umfasst. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus Fragen zu diesem Konzept oder PIC-Mikrocontroller-Projekte oder Elektro- und Elektronikprojekte Bitte geben Sie Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage für Sie, was sind die Anwendungen von Analog-Digital-Wandler?