Il existe divers signaux électriques dans la nature qui sont analogiques, ce qui signifie qu'une quantité change directement avec une autre quantité. Où la première quantité est la tension tandis qu'une autre quantité peut être quelque chose comme la force, la température, les accélérations légères et la pression. Par exemple, dans le Capteur de température IC LM35 la tension o / p change en fonction de la température, donc si nous pouvons mesurer la tension, nous pouvons calculer la température. Mais la plupart des microcontrôleurs sont de nature numérique. Ils ne peuvent distinguer que le niveau bas ou haut sur les broches i / p.
Par exemple, si i / p est supérieur à 2,5 V, alors il sera lu comme haut (1) et il est inférieur à 2,5 V, alors il sera lu comme faible (0). Nous ne pouvons donc pas mesurer directement la tension des microcontrôleurs. Pour remédier à ce problème, la plupart des microcontrôleurs ont un Convertisseur analogique-numérique unités qui convertiront d'une tension en un nombre afin qu'il puisse être manipulé par un système numérique comme des microcontrôleurs. Cela nous permet d'interfacer tous les types d'appareils analogiques avec une unité de microcontrôleur. Quelques exemples d'appareils analogiques sont la température, la lumière, le toucher, l'accéléromètre et le microphone pour l'enregistrement audio. Veuillez suivre le lien suivant pour Types de capteurs analogiques et numériques avec applications .
ADC dans le microcontrôleur PIC
Convertisseur analogique-numérique dans le microcontrôleur PIC
Le convertisseur analogique-numérique dans le microcontrôleur PIC est décrit ci-dessous.
Microcontrôleur PIC
Le terme PIC désigne les contrôleurs d'interface programmables, qui peuvent être préprogrammés pour effectuer une grande variété de tâches. La ligne de production peut être contrôlée par un préprogrammé microcontrôleur avec minuteries . Les applications des microcontrôleurs PIC concernent principalement divers appareils électroniques tels que les gadgets électroniques, les systèmes de contrôle informatique, les systèmes d'alarme.
Microcontrôleur PIC
Différents types de microcontrôleurs PIC existent, alors que le meilleur se trouve probablement dans la gamme GENIE de microcontrôleurs programmables. Les microcontrôleurs PIC sont programmés et répliqué par le logiciel de l'assistant de circuit. Ces microcontrôleurs sont quelque peu peu coûteux et peuvent être achetés sous forme de kits ou de circuits pré-construits qui peuvent être conçus par l'utilisateur.
Conversion analogique-numérique
Le convertisseur analogique-numérique est essentiel dans un système embarqué car, alors que ces systèmes traitent des valeurs numériques, leur environnement implique généralement divers signaux analogiques. Ces signaux doivent être transformés en numérique avant d'être traités par le microcontrôleur. Actuellement, nous pouvons voir comment lire un signal analogique extérieur à l'aide d'un microcontrôleur PIC et afficher la conversion de sortie numérique sur un affichage LCD . Le signal d'entrée sera une tension changeante entre 0 et 5v.
Conversion analogique-numérique
La spécification la plus importante du convertisseur analogique-numérique est la résolution. Ceci spécifie la manière exacte dont l'ADC mesure les signaux analogiques i / p. Les ADC courants disponibles sur le marché sont 8 bits, 10 bits et 12 bits. Par exemple, la tension de référence de l'ADC est de 0 à 5 volts, puis un convertisseur analogique-numérique 8 bits divisera cette tension en 256 parties. Ainsi, il peut le calculer exactement jusqu'à 5 / 256v = 19mV environ. Alors que le convertisseur analogique-numérique 10 bits divisera la tension en 1024 parties. Ainsi, il peut le calculer exactement jusqu'à 5/1024 = 4,8 mV environ. Ainsi, vous pouvez observer que l'ADC 8 bits ne peut pas dire la variation entre 1 mV et 18 mV. Le convertisseur analogique-numérique du microcontrôleur PIC est de 10 bits.
L'autre spécification de l'ADC est la fréquence d'échantillonnage, qui spécifie la vitesse à laquelle le convertisseur A / N peut prendre des lectures. Microchip affirme que l'ADC du PIC peut atteindre 100 000 échantillons / s.
ADC dans le microcontrôleur PIC
Le module de conversion analogique-numérique du microcontrôleur PIC a généralement 5-i / ps pour les appareils à 28 broches et également 8-i / ps pour les appareils à 40 broches. Le changement du signal analogique vers le module PIC, ADC se produit en nombre numérique équivalent à 10 bits. Le module ADC avec un microcontrôleur a une référence de tension basse et haute sélectionnable par logiciel i / p pour une combinaison de VSS, VDD, RA2 et RA3. Dans le projet suivant, nous convertirons l'entrée analogique en nombre numérique avec une référence haute tension et une référence basse tension. Le o / p sera affiché à l'aide de LED. Vous pouvez modifier les tensions de référence en organisant le registre ADCON1.
Schéma de circuit de l'ADC dans le microcontrôleur PIC
Le schéma de circuit du convertisseur analogique-numérique 10 bits utilisant un microcontrôleur PIC est illustré ci-dessous. La tension de test i / p de l'ADC est reçue d'un potentiomètre 5k connecté à travers le potentiomètre, et il se connecte aux deux broches (AN2 / RA2) du microcontrôleur PIC. Le source de courant est sélectionné comme tension de référence pour la conversion analogique-numérique. Ainsi, le convertisseur A / N 10 bits changera toute tension analogique en une tension numérique. La sortie sera affichée sur l'écran LCD.
Schéma de circuit de l'ADC dans le microcontrôleur PIC
Logiciel requis
La programmation de la conversion A / N dans le microcontrôleur PIC comprend l'organisation les registres comme ADCON0, ADCON1 et ANSEL.
- Le registre ADCON0 est utilisé pour choisir le canal analogique i / p, démarrer la conversion et vérifier que la conversion est terminée ou non et également allumer / éteindre le module.
- Le registre ADCON1 est utilisé pour choisir la référence de tension et pour organiser les ports comme un analogique à numérique
- Le registre ADCON2 est utilisé pour choisir le format de données A / N, fixer une heure d'acquisition, la configuration de l'horloge A / N.
Lorsqu'une entrée analogique AN2 / RA2 est utilisée, le registre ANSEL équivalent doit être fixe. Dans le registre ADCON0, effacez HS0 & CHS2 et réglez CHS1, de sorte que le canal AN2 soit associé au circuit S&H interne ( circuit d'échantillonnage et de maintien ). Dans le registre ADCON1, l'effacement du bit VCFG choisira l'alimentation en tension pour la conversion analogique-numérique. Ce registre est utilisé pour sélectionner la source CLK dans la conversion analogique-numérique. Cependant, le MikroC Pro pour microcontrôleur a une fonction de bibliothèque intégrée appelée ADC_Read (), par défaut, utilise le RC CLK interne pour le fonctionnement ADC. Donc pas besoin de réinitialiser le registre ADCON1.
Ainsi, il s'agit d'un convertisseur analogique-numérique dans un microcontrôleur PIC, qui comprend ce qu'est un microcontrôleur PIC, un convertisseur analogique-numérique, un ADC dans un microcontrôleur PIC et le logiciel requis. Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de ce concept. De plus, toute question concernant ce concept ou Projets de microcontrôleur PIC ou projets électriques et électroniques , veuillez donner vos précieuses suggestions en commentant dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quelles sont les applications du convertisseur analogique-numérique?
