Módulo ADC (conversor analógico para digital) no microcontrolador PIC

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Existem vários sinais elétricos na natureza que são analógicos, o que significa que uma quantidade muda diretamente com outra quantidade. Onde a primeira quantidade é voltagem, enquanto outra quantidade pode ser qualquer coisa como força, temperatura, acelerações de luz e pressão. Por exemplo, no Sensor de temperatura IC LM35 a tensão o / p muda dependendo da temperatura, então, se pudermos medir a tensão, podemos calcular a temperatura. Mas, a maioria dos microcontroladores são de natureza digital. Eles só podem distinguir entre o nível baixo ou alto nos pinos i / p.

Por exemplo, se i / p for maior que 2,5v, será lido como alto (1) e será menor que 2,5v, então será lido como baixo (0). Portanto, não podemos medir diretamente a tensão de microcontroladores. Para corrigir este problema, a maioria dos microcontroladores tem um conversor analógico para digital unidades que serão convertidas de uma tensão em um número para que possam ser controladas por um sistema digital como microcontroladores. Isso nos permite conectar todos os tipos de dispositivos analógicos com uma unidade de microcontrolador. Alguns exemplos de dispositivos analógicos são temperatura, luz, toque, acelerômetro e microfone para gravação de áudio. Por favor, siga o seguinte link para Tipos de sensores analógicos e digitais com aplicações .




ADC em microcontrolador PIC

ADC em microcontrolador PIC

Conversor analógico para digital no microcontrolador PIC

O conversor analógico para digital no microcontrolador PIC é discutido abaixo.



Microcontrolador PIC

O termo PIC significa controladores de interface programáveis, que podem ser pré-programados para realizar uma grande variedade de tarefas. A linha de produção pode ser controlada por um pré-programado microcontrolador com temporizadores . As aplicações de microcontroladores PIC envolvem principalmente em vários dispositivos eletrônicos, como dispositivos eletrônicos, sistemas de controle de computador, sistemas de alarme.

Microcontrolador PIC

Microcontrolador PIC

Existem diferentes tipos de microcontroladores PIC, enquanto o melhor é provavelmente encontrado na linha GENIE de microcontroladores programáveis. Os microcontroladores PIC são programados e replicado pelo software do assistente de circuito. Esses microcontroladores são baratos e podem ser comprados como kits ou circuitos pré-montados que podem ser projetados pelo usuário.

Conversão Analógico para Digital

O conversor analógico para digital é essencial em um sistema embarcado porque, embora esses sistemas lidem com valores digitais, seus arredores geralmente envolvem vários sinais analógicos. Esses sinais precisam ser transformados em digitais antes de serem tratados pelo microcontrolador. Atualmente, podemos ver como ler um sinal analógico externo usando um microcontrolador PIC e exibir a conversão de saída digital em um tela de LCD . O sinal de entrada será uma tensão variável entre 0 a 5v.


Conversão Analógico para Digital

Conversão Analógico para Digital

A especificação mais importante do conversor analógico para digital é a resolução. Isso especifica como exatamente o ADC mede os sinais analógicos i / p. Os ADCs comuns disponíveis no mercado são 8 bits, 10 bits e 12 bits. Por exemplo, a tensão de referência do ADC é 0-5 volts, então um conversor analógico para digital de 8 bits dividirá essa tensão em 256 partes. Portanto, ele pode calcular exatamente até 5 / 256v = 19mV aprox. Enquanto o conversor de analógico para digital de 10 bits dividirá a tensão em 1024 partes. Portanto, ele pode calcular exatamente até 5/1024 = 4,8 mV aprox. Portanto, você pode observar que o ADC de 8 bits não pode dizer a variação entre 1mV e 18mV. O conversor analógico para digital no microcontrolador PIC é de 10 bits.

A outra especificação do ADC é a taxa de amostragem, que especifica a velocidade com que o conversor A / D pode fazer leituras. A Microchip afirma que o ADC do PIC pode chegar a 100k amostras / seg.

ADC em microcontrolador PIC

O módulo de conversão analógico para digital no microcontrolador PIC geralmente tem 5-i / ps para dispositivos de 28 pinos e também 8-i / ps para dispositivos de 40 pinos. A mudança do sinal analógico para o PIC, efeitos do módulo ADC no número digital equivalente de 10 bits. O módulo ADC com um microcontrolador tem uma referência de baixa e alta voltagem selecionável por software i / p para alguma combinação de VSS, VDD, RA2 e RA3. No projeto a seguir, converteremos a entrada analógica em um número digital com uma referência de alta tensão e uma referência de baixa tensão. O o / p será mostrado usando LEDs. Você pode alterar as tensões de referência organizando o registro ADCON1.

Diagrama de circuito do ADC no microcontrolador PIC

O diagrama do circuito do conversor analógico para digital de 10 bits usando o microcontrolador PIC é mostrado abaixo. A tensão i / p de teste do ADC é recebida de um potenciômetro de 5k conectado ao potenciômetro e se conecta aos dois pinos (AN2 / RA2) do microcontrolador PIC. O fonte de energia é selecionado como a tensão de referência para a conversão de analógico para digital. Assim, o conversor A / D de 10 bits mudará qualquer tensão analógica para digital. A saída será exibida no display LCD.

Diagrama de circuito do ADC no microcontrolador PIC

Diagrama de circuito do ADC no microcontrolador PIC

Software Requerido

A programação da conversão A / D no microcontrolador PIC inclui organizar os registros como ADCON0, ADCON1 e ANSEL.

  • O registro ADCON0 é usado para escolher o canal i / p analógico, iniciar a conversão e verificar se a conversão foi concluída ou não e também ligar / desligar o módulo.
  • O registro ADCON1 é usado para escolher a referência de tensão e para organizar as portas como um analógico para digital
  • O registro ADCON2 é usado para escolher o formato de dados A / D, fixar um tempo de aquisição e configurar o relógio A / D.

Como uma entrada analógica AN2 / RA2 é usada, o registro ANSEL equivalente deve ser corrigido. No registro ADCON0, limpe HS0 & CHS2 e defina CHS1, de modo que o canal AN2 seja associado ao circuito S&H interno ( circuito de amostra e retenção ) No registro ADCON1, limpar o bit VCFG escolherá a alimentação de tensão para conversão analógica para digital. Este registro é usado para selecionar a fonte CLK na conversão analógica para digital. Porém, o MikroC Pro para microcontrolador tem uma função de biblioteca integrada denominada ADC_Read (), por padrão, usa o RC CLK interno para operação ADC. Portanto, não há necessidade de redefinir o registro ADCON1.

Portanto, trata-se de conversor analógico para digital em microcontrolador PIC, que inclui o que é um microcontrolador PIC, conversor analógico para digital, ADC em microcontrolador PIC e o software necessário. Esperamos que você tenha entendido melhor este conceito. Além disso, quaisquer dúvidas sobre este conceito ou Projetos de microcontrolador PIC ou projetos elétricos e eletrônicos , dê suas sugestões valiosas, comentando na seção de comentários abaixo. Aqui fica uma pergunta para você, quais são as aplicações do conversor analógico para digital?