Hay varias señales eléctricas en la naturaleza que son analógicas, lo que significa que una cantidad cambia directamente con otra cantidad. Donde la primera cantidad es voltaje mientras que otra cantidad puede ser cualquier cosa como fuerza, temperatura, aceleraciones de la luz y presión. Por ejemplo, en el Sensor de temperatura IC LM35 el voltaje o / p cambia dependiendo de la temperatura, así que si pudiéramos medir el voltaje, podemos calcular la temperatura. Pero la mayoría de los microcontroladores son de naturaleza digital. Solo pueden distinguir entre nivel bajo o alto en pines i / p.
Por ejemplo, si i / p es mayor que 2.5v, entonces se leerá como alto (1) y es menor que 2.5v, entonces se leerá como bajo (0). Por tanto, no podemos medir directamente el voltaje de los microcontroladores. Para solucionar este problema, la mayoría de los microcontroladores tienen un Conversor analógico a digital unidades que se convertirán de un voltaje a un número para que pueda ser manejado por un sistema digital como microcontroladores. Esto nos permite interconectar todo tipo de dispositivos analógicos con una unidad de microcontrolador. Algunos ejemplos de dispositivos analógicos son la temperatura, la luz, el tacto, el acelerómetro y el micrófono para grabar audio. Siga el siguiente enlace para Tipos de sensores analógicos y digitales con aplicaciones .
ADC en microcontrolador PIC
Convertidor analógico a digital en microcontrolador PIC
El convertidor analógico a digital en el microcontrolador PIC se analiza a continuación.
Microcontrolador PIC
El término PIC significa controladores de interfaz programables, que pueden preprogramarse para realizar una gran variedad de tareas. La línea de producción puede ser controlada por un preprogramado microcontrolador con temporizadores . Las aplicaciones de los microcontroladores PIC implican principalmente en varios dispositivos electrónicos como aparatos electrónicos, sistemas de control informático, sistemas de alarma.
Microcontrolador PIC
Existen diferentes tipos de microcontroladores PIC, mientras que el mejor se encuentra probablemente en la gama GENIE de microcontroladores programables. Los microcontroladores PIC están programados y replicado por el software del asistente de circuito. Estos microcontroladores son algo económicos y se pueden comprar como kits o circuitos prefabricados que puede diseñar el usuario.
Conversión analógica a digital
El convertidor de analógico a digital es esencial en un sistema Integrado porque, aunque estos sistemas se ocupan de valores digitales, sus alrededores suelen incluir varias señales analógicas. Estas señales deben cambiarse a digitales antes de ser tratadas por el microcontrolador. Actualmente, podemos ver cómo leer una señal analógica exterior usando un microcontrolador PIC y mostrar la conversión de salida digital en un pantalla LCD . La señal de entrada será un voltaje cambiante entre 0 y 5v.
Conversión analógica a digital
La especificación más importante del convertidor analógico a digital es la resolución. Esto especifica cómo mide exactamente el ADC las señales analógicas i / p. Los ADC comunes disponibles en el mercado son 8 bits, 10 bits y 12 bits. Por ejemplo, el voltaje de referencia de ADC es 0-5 voltios, luego un convertidor de analógico a digital de 8 bits dividirá este voltaje en 256 partes. Entonces puede calcularlo exactamente hasta 5 / 256v = 19mV aprox. Mientras que el convertidor de analógico a digital de 10 bits dividirá el voltaje en 1024 partes. Entonces puede calcularlo exactamente hasta 5/1024 = 4,8 mV aprox. Por lo tanto, puede observar que el ADC de 8 bits no puede decir la variación entre 1 mV y 18 mV. El convertidor de analógico a digital en el microcontrolador PIC es de 10 bits.
La otra especificación del ADC es la frecuencia de muestreo, que especifica qué tan rápido el convertidor A / D puede tomar lecturas. Microchip afirma que el ADC del PIC puede llegar hasta 100k muestras / seg.
ADC en microcontrolador PIC
El módulo de conversión de analógico a digital en el microcontrolador PIC generalmente tiene 5-i / ps para dispositivos de 28 pines y también 8-i / ps para dispositivos de 40 pines. El cambio de señal analógica al PIC, el módulo ADC se produce en un número digital equivalente de 10 bits. El módulo ADC con un microcontrolador tiene una referencia de bajo y alto voltaje seleccionable por software i / p para alguna combinación de VSS, VDD, RA2 y RA3. En el siguiente proyecto, convertiremos la entrada analógica a un número digital con una referencia de alto voltaje y una referencia de bajo voltaje. El o / p se mostrará mediante LED. Puede alterar los voltajes de referencia organizando el registro ADCON1.
Diagrama de circuito de ADC en microcontrolador PIC
A continuación se muestra el diagrama de circuito del convertidor de analógico a digital de 10 bits que utiliza el microcontrolador PIC. El voltaje de prueba i / p del ADC se recibe de un potenciómetro de 5k conectado a través del potenciómetro, y se conecta a los dos pines (AN2 / RA2) del microcontrolador PIC. los fuente de alimentación se selecciona como voltaje de referencia para la conversión de analógico a digital. Por lo tanto, el convertidor A / D de 10 bits cambiará cualquier voltaje analógico a digital. La salida se mostrará en la pantalla LCD.
Diagrama de circuito de ADC en microcontrolador PIC
Software requerido
La programación de la conversión A / D en el microcontrolador PIC incluye la organización los registros como ADCON0, ADCON1 y ANSEL.
- El registro ADCON0 se utiliza para elegir el canal i / p analógico, iniciar la conversión y verificar que la conversión se haya completado o no y también encender / apagar el módulo.
- El registro ADCON1 se utiliza para elegir la referencia de voltaje y para organizar los puertos como analógicos a digitales
- El registro ADCON2 se utiliza para elegir el formato de datos A / D, fijar un tiempo de adquisición, la configuración del reloj A / D.
Como se utiliza una entrada analógica AN2 / RA2, el registro ANSEL equivalente debe ser fijo. En el registro ADCON0, borre HS0 y CHS2 y configure CHS1, de modo que el canal AN2 se asocie con el circuito interno de S&H ( circuito de muestreo y retención ). En el registro ADCON1, al borrar el bit VCFG se elegirá el suministro de voltaje para la conversión analógica a digital. Este registro se utiliza para seleccionar la fuente CLK en conversión analógica a digital. Sin embargo, el MikroC Pro para microcontrolador tiene una función de biblioteca incorporada denominada ADC_Read (), de forma predeterminada, utiliza el RC CLK interno para la operación de ADC. Entonces no es necesario restablecer el registro ADCON1.
Por lo tanto, se trata de un convertidor analógico a digital en el microcontrolador PIC, que incluye lo que es un microcontrolador PIC, un convertidor analógico a digital, un microcontrolador ADC en PIC y el software requerido. Esperamos que comprenda mejor este concepto. Además, cualquier consulta sobre este concepto o Proyectos de microcontroladores PIC o proyectos eléctricos y electrónicos , dé sus valiosas sugerencias comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las aplicaciones del convertidor analógico al digital?
