大连网站空间,网站建设的基础知识,企业咨询合同,h5移动端网站开发1. 什么是ADC 生活中我们经常会用到ADC这种器件#xff0c;比如说#xff0c;当我们在使用手机进行语音通信时#xff0c;ADC器件会将我们的声信号转换为电信号 (模拟信号 --- 数字信号) 模拟信号#xff1a; 模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息#xff0c;其信…1. 什么是ADC 生活中我们经常会用到ADC这种器件比如说当我们在使用手机进行语音通信时ADC器件会将我们的声信号转换为电信号 (模拟信号 --- 数字信号) 模拟信号 模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息其信号的幅度、频率、相位随时间作连续变化或在一段连续的时间间隔内其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号 数字信号 数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号这种信号的自变量用整数表示因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中数字信号的大小常用有限位的二进制数表示 自然界中大部分信号都是模拟的比如说温度、压力、声音、速度等等这些信号容易受噪声干扰且不易存储而数字信号则没有这两种缺点因此我们使用ADC器件以便于我们处理和存储这些模拟信号 将模拟信号转化为数字信号一般包括三个步骤抽样(采样)、量化和编码抽样(采样)是在发送端将模拟信号转换为离散信号的过程 采样定理在进行模拟/数字信号的转换过程中当采样频率大于信号中最高频率的2倍时采样之后的数字信号就能完整地保留原始信号中的信息 远远高于信号带宽两倍或其最高频率对其进行采样的过程又叫做过采样 采样的目的为了利用有限的采用率无失真的还原出原有声音信号的样子 量化抽样信号在各抽样时刻的幅度反映了模拟信号的幅度变化因此仍然是连续的必须在编码之前将幅度抽样值用预先规定的有限个取值来表示 编码所谓编码就是将量化器输出量化信号在各离散时刻的取值用指定位数的二进制代码表示从而得到数字信号 ADC的作用采集传感器数据测量输入电压检查电池电量剩余检测温度 ...... 2. ADC0809模块的工作原理 在早期单片机性能相对较弱时单片机内部并没有ADC外设往往需要外接ADC模块进行ADC采集 (1) 引脚介绍 IN0—IN78路模拟量输入端D0—D78位数字量输出端ADDA、ADDB、ADDC3位地址输入线用于选通8路模拟输入中的一路ALE地址锁存允许信号输入 高电平 有效STARTA/D转换启动脉冲输入端输入一个正脉冲至少100ns宽使其启动脉冲上升沿使0809复位下降沿启动A/D转换EOC A/D转换结束信号当A/D转换结束时此端输出一个高电平转换期间一直为低电平OE数据输出允许信号输入 高电平有效。当A/D转换结束时此端输入一个高电平才能打开输出三态门输出数字量CLK时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZVREF、VREF-基准电压Vcc电源单一5VGND地(2) 工作过程 1. 首先输入3位地址并使ALE1将地址存入地址锁存器中2. 此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位3. 下降沿启动 A/D转换之后EOC输出信号变低指示转换正在进行4. 直到A/D转换完成EOC变为高电平指示A/D转换结束结果数据已存入锁存器这个信号可用作中断申请5. 当OE输入高电平时输出三态门打开转换结果的数字量输出到数据总线上 (3) 转换原理 比较器比较器是一种基本的电路广泛应用于数字电路中。它通常用于将两个电压或电流进行比较
并输出比较结果。在数字电路中比较器是非常重要的因为它可以用来判断两个数字的大小关系
并控制逻辑电路的运行比较器的一端为输入电压比较器的另一端为DAC器件所产生的电压输入测量电压范围即DAC器件产生的电压范围 VREF-对应的电压范围例如VREF 为3.3V VREF- 为 0V则测量范围为0-3.3V8位逐次逼近型8位转换后的数据范围为8位即输出数据范围为0-255逐次逼近DAC器件产生电压和输入电压比较相等/最接近时即为待测电压数值测得的电压值ADC输出数据范围0-255和测量电压范围一一对应即输出结果为255则输入电压为3.3v3. stm32 ADC外设 (1) 分辨率 分辨率表示精度位数越高精度越高同时也表示最小可检测电压变化。例如12位分辨率即ADC输出数据范围为0—4095 (2) ADC输入 ADCx_IN0—ADCx_IN15 温度传感器 VREFINT VABT (3) 测量范围 参考电压即测量范围VREF- — VREF 由原理图可知VDDA 3.3v VSSA GND即ADC测量电压测量范围为0—3.3V (4) 转换通道 通道选择选择由哪个通道对外部输入进行转换 规则通道 可以按照设置的转换顺序进行转换的通道。一个规则转换组最多由 16 个转换构成 注入通道 可以“插队”也就是说注入通道的转换可以打断规则通道的转换在注入通道被转换完成之后规则通道才可以继续转换。一个注入转换组最多由 4 个转换构成不同于ADC0809模块只能从8个通道中选择一个进行转换stm32可以同时选择多个通道进行转换 (5) 转换顺序 转换顺序选择转换顺序即为通道中对应输入的顺序配置方式如下 (6) 启动转换 触发信号即开始ADC采集信号 配置了转换通道以及转换顺序之后便可以开始转换了。ADC触发转换的有很多种方式 软件触发ADC 转换可以由 ADC 控制寄存器2(ADC_CR2) 的 ADON 这个位来控制写 1 的时候开始转换写 0 的时候停止转换 外部事件触发可分为内部定时器触发和外部IO触发 内部定时器触发 外部IO触发 数据转换STM32 AD转换模块 (7) 转换时间 (8) 转换方式 转换方式STM32 对于通道内转换序列的转换方式包括连续\单次扫描\非扫描 单次模式转换一次后就停止转换 连续模式转换一次后接着进行下一次转换不断连续 扫描模式对于对通道的转换按设置顺序依次转换 非扫描模式对于对通道的转换按设置顺序依次转换但是每个序列转换需要 因此按照上述模式总共有四种转换方式 (9) 转换结果寄存器 数据输出ADC转换后的结果注入通道每个转换序列的结果保存在单独的注入数据寄存器中而规则通道的转换序列的结果全部保存 在一个规则数据寄存器中 当规则通道需要转换多个序列时应当注意规则数据寄存器的覆盖问题 ADC_CR2 寄存器中的 ALIGN 位用于选择转换后存储的数据的对齐方式有不同的保存方式左对齐或者右对齐 注入通道组的转换数据将减去 ADC_JOFRx 寄存器中写入的用户自定义偏移量因此结果可 以是一个负值。SEXT 位表示扩展的符号值 对于规则组中的通道不会减去任何偏移量因此只有十二个位有效 (10) 转换事件标志 转换事件标志当转换完成时可能会设置如下标志 (11) 模拟看门狗 模拟看门狗对输入的电压进行监控如果不在阈值范围之间则将相应的标志位进行设置如果使能中断则会产生相应的中断 4. 固件库ADC API 接口介绍 固件库的adc操作流程 5. ADC—光敏传感器
