Hướng dẫn thực hành ADC môn Kỹ Thuật Vi Xử Lý

Microsoft PowerPoint huong dan thuc hanh ADC sv CHƯƠNG 6 MODUL ADC (ANALOG TO DIGITAL CONVERTER) Bộ môn Điện tử máy tínhKhoa Công Nghệ Điện Tử TỔNG QUAN VỀ MODUL ADC Module ADC chuyển đổi tín hiệu tươ.

CHƯƠNG 6

MODUL ADC (ANALOG TO DIGITAL

CONVERTER)

Bộ môn:Điện tử máy tínhKhoa Công Nghệ Điện Tử

TỔNG QUAN VỀ MODUL ADC

- Module ADC chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu

số và có độ phân giải 10 bit

- PIC16F887 có 14 ngõ vào tương tự (AN0 – AN13)

- Có khả năng chọn lựa điện áp tham chiếu bên trong hoặc bên ngoài

- Sự kiện ngắt có thể được tạo ra sau khi quá trình chuyển đổi hoàn tất

- Module ADC dùng cho các ứng dụng giao tiếp với tín

hiệu tương tự, có thể nhận từ các cảm biến như cảm biến

Thanh ghi điều khiển module ADC : ADCON0

5

ADCS1 ADCS0 CHS3 CHS2 CHS1 CHS0 GO/DONE ADON

ADCON0

ADCS<1:0> Các bit chọn xung clock chuyển đổi A/D

00 = Fosc/2, 01 = Fosc/8, 10 = Fosc/32,

11 = FRC (Bộ dao động bên trong)CHS<3:0> Các bit chọn kênh tương tự

GO/DONE 1 = Bộ chuyển đổi A/D đang xử lý

0 = Bộ chuyển đổi A/D đã hoàn tất quá trình chuyển đổiADON Cho phép modul ADC hoạt động

1 Các thanh ghi liên quan đến MODUL ADC

ADFM - VCFG1 VCFG0 - - -

-ADCON1

ADFM Điều chỉnh giá trị các thanh ghi kết quả

1 = Canh phải, 0 = Canh tráiVCFG1 Điện áp tham chiếu âm (VREF–)

1 = Nguồn ngoài tại chân Vref- 0 = Vss

Thanh ghi điều khiển module ADC : ADCON1

1 Các thanh ghi liên quan đến MODUL ADC

• Sau khi chuyển đổi, kết quả ADC được đặt vào trong hai thanh ghi kết quả: ADRESH và ADRESL

• Kết quả ADC 10 bit có thể được canh trái hoặc canh phải

5

Canh phải (Right Justified)

Canh trái (Left Justified)

Kết quả ADC 10 bit

Kết quả ADC 10 bit

Cách đọc giá trị số sau khi chuyển đổi ADC

4 Điện áp tham chiếu của ADC

Giới hạn tốt nhất cho VREF+ và VREF- khi chọn từ nguồn bên ngoài

Công thức tính giá trị số sau khi chuyển đổi ADC

Trong đó:

DV: Giá trị số sau khi chuyển đổi

VIN: Điện áp tương tự ngõ vào

VREF(+), VREF(-): Điện áp tham chiếu

n: Số bit của ADC (n = 10)

7

5 Các bước lập trình ADC

BƯỚC 1: Cấu hình Port

• Cấu hình chân PIC là ngõ vào (TRISx)

• Cấu hình chân PIC là tương tự (ANSLH, ANSEL)

BƯỚC 2: Cấu hình modul ADC

• Chọn xung clock chuyển đổi ADC (ADCSx)

• Chọn điện áp tham chiếu (VCFGx)

• Chọn kênh vào ADC (CHSx)

• Chọn định dạng kết quả (ADFM)

• Bật modul ADC (ADON).

5 Các bước lập trình ADC

• BƯỚC 3: Cấu hình ngắt ADC (tùy chọn)

• Xóa cờ ngắt ADC (ADIF)

• Cho phép ngắt ADC (ADIE)

• Cho phép ngắt ngoại vi (PEIE)

• Cho phép ngắt toàn cục (GIE)

• BƯỚC 4: Chờ một khoảng thời gian (khoảng 6s) để

modul ADC ổn định (t ACQ )

• BƯỚC 5: Đặt bit GO/DONE để bắt đầu quá trình chuyển đổi.

9

BƯỚC 6: Chờ quá trình chuyển đổi AD hoàn tất bằng một trong các cách sau:

• Kiểm tra bit GO/DONE (GO/DONE = 0)  Polling

• Chờ ngắt ADC (nếu ngắt được cho phép)  Interrupt

BƯỚC 7: Đọc kết quả ADC

BƯỚC 8: Xóa cờ ngắt ADC (bỏ qua bước này nếu ngắt

không được cho phép).

5 Các bước lập trình ADC

Ví dụ 1: viết chương trình đọc giá trị điện áp (0  5V) từ biến trở nối với chân RA0, chuyển đổi ADC và hiển thị kết quả chuyển đổi trên 10 LED Sử dụng modul ADC, led nối với PORTD và PORTC

Lưu đồ giải thuật

- PIC đọc giá trị điện áp (0  5V) từ biến trở nối với chân RA0

 Chân RA0 là analog input

Code: TRISA0 = 1;

ANSEL = 0B00000001 = 0X01 ANSELH = 0X00;

- Chân RA0 là chân AN0

 Chọn kênh tương tự số 0 để chuyển đổi ADC

Code: CHS3= 0; CHS2 = 0; CHS1 = 0; CHS0 = 0;

GO = 1;

while(GO);

PORTD = ADRESH;PORTC = ADRESL;}

}

Kết quả chuyển AD:

Vin Data out (binary) Data out (decimal)

1V 0011001101 205 2V 0110011001 409 3V 1001100110 614

Hãy kiểm tra kết quả bằng cách tính trực tiếp: Với: n = 10 ; Vref+ = 5V ; Vref- = 0V

Ví dụ 2: viết chương trình đọc giá trị điện áp (0  5V) từ biến trở nối với chân RB2, chuyển đổi ADC và hiển thị kết quả chuyển đổi trên 10 LED Sử dụng modul ADC, led nối với PORTD và PORTC

- PIC đọc giá trị điện áp (0  5V) từ biến trở nối với chân RB2

 Chân RB2 là analog input

Code: TRISB2 = 1;

ANSEL = 0X00;

ANSELH = 0B00000001 = 0X01;

- Chân RA0 là chân AN12

 Chọn kênh tương tự số 0 để chuyển đổi ADC

Code: CHS3= 1; CHS2 = 0; CHS1 = 0; CHS0 = 0;

GO = 1;

while(GO);

PORTD = ADRESH;PORTC = ADRESL;}

}

Ví dụ 3: viết chương trình điều khiển đọc giá trị điện áp từ cảm biến nhiệt độ LM35, chuyển đổi ADC thành giá trị số nhị phân 10 bit và hiển thị giá trị nhiệt độ lên LED

Phân tích đề bài:

LM35 đo nhiệt độ từ 0  150

Giá trị điện áp 10mV tương đương với 1

Áp dụng công thức: Với n = 10; Vref+ = 5V; Vref- = 0V

Các bước làm:

Lấy giá trị điện áp tại LM35  chuyển AD  tính giá trị nhiệt độ