PIC 單片機(jī)之AD轉(zhuǎn)換

AD轉(zhuǎn)換

我們先看看R1和R2，R2是個(gè)可調(diào)電阻 如果我們將R2變大 RA1這個(gè)管腳上的電壓就越大。R2變小 RA1這個(gè)管腳上的電壓就越小。那單片機(jī)是怎么知道電壓變化的。這就需要AD轉(zhuǎn)換。就是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。

PIC單片機(jī)如何表示電壓

PIC用十位二進(jìn)制位的數(shù)來(lái)表示電壓，也就是數(shù)值0~1023來(lái)表示電壓。那比如現(xiàn)在這個(gè)數(shù)值是400那這代表多少的電壓？這就要根據(jù)參考電壓來(lái)確定了。

比如我們?cè)O(shè)置正參考電壓為3.3V ，當(dāng)輸入的電壓為0時(shí)，數(shù)值就為0。當(dāng)輸入的電壓為3.3V時(shí)，數(shù)值就是1023. 那如果輸入的電壓是1.2V代表多少電壓。

首先，先算出一個(gè)數(shù)值代表多少的電壓 3.3V除以1023 約等于 0.003V .

然后，1.2V除以0.003V 等于400. 這就得出了400代表的是1.2V。

見下圖我們可以看AN0~AN7.這些都是可以配置成模擬輸入的端口。只有這些引腳才能做為AD轉(zhuǎn)換的端口。

實(shí)例講解：

例如： 我們看第一張的原理圖，從RA0/AN0腳輸入個(gè)模擬量如果電壓大于1.2v則LED亮否則LED滅。

AD的設(shè)置步驟：

1，設(shè)置端口

將RA0口設(shè)置為輸入TRISA = 0x01；

將RA0口設(shè)置為模擬ANSELA = 0x01;

2, 配置ADC模塊

選擇ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)鐘。

如何選擇轉(zhuǎn)換時(shí)鐘呢 要根據(jù)現(xiàn)在的時(shí)鐘頻率進(jìn)行選擇。可以根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)中的表格進(jìn)行選擇 。

我們?cè)O(shè)置單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為32MHZ ，選擇ADC周期關(guān)鍵不要選擇陰影部分，在32MHz 這一列 我們隨意選擇了ADC時(shí)鐘周期1us,對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘源為Fosc/32.，AD控制寄存器1 ADCON1的ADCS<2:0>=010注：ADCS<2:0>代表的意思就是 ADCS的0到2位

配置參考電壓

我們這里把正參考電壓配置為電源壓。AD控制寄存器1ADCON1的ADPREF<1:0>=00;

配置左/右對(duì)齊

AD轉(zhuǎn)換后數(shù)值是十位的二進(jìn)制，我們用單片機(jī)卻只是八位的，所以PIC單片機(jī)，用兩個(gè)八位的寄存器來(lái)存放AD值，ADRESH用來(lái)存放高位結(jié)果，ADRESL用來(lái)存放低位結(jié)果?？墒茿DRESH和ADRESL加起來(lái)是十六啊。那這十位的數(shù)值是怎么放在里面的。這就靠左右對(duì)齊來(lái)設(shè)置，

如果是右對(duì)齊 低8八位放在ADRESL，剩下的2位放在ADRESH中。

如果是左對(duì)齊 高8八位放在ADRESH，剩下的2位放在ADRESL中。見下圖

我們這里選擇右對(duì)齊，所以AD控制寄存器1ADCON1的ADFM=1

上面將有關(guān)ADCON1寄存器的配置說(shuō)完了。下面來(lái)講解ADCON0

選擇ADC輸入通道

AD轉(zhuǎn)換模塊只有一個(gè)，而AD輸入通道有8個(gè)AN0~AN7.所以不可能同時(shí)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，那個(gè)需要用我們就分配給那個(gè)，根據(jù)硬件我們將AD轉(zhuǎn)換模塊分配給AN0.

所以 ADCON0 的CHS<4:0>=0000;

開啟ADC模塊

ADC模塊開啟，ADCON0的ADON=1，只是單純的啟用ADC模塊。并不開始AD轉(zhuǎn)換。如果不用ADC模塊時(shí)候建議關(guān)閉。可以省點(diǎn)電哦?。。?/p>

3 開始AD轉(zhuǎn)換

ADCON0的GO/DONE=1開啟AD轉(zhuǎn)換。

4 等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束

5 讀取結(jié)果

一般情況下我們并不取一次的AD轉(zhuǎn)換的值。而是取多次之后算平均值。這樣來(lái)確保轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。配置ADC模塊，有許多地方并沒有講解為什么這么配置，因?yàn)樵S多配置其實(shí)是比較隨意的。并不是那么的絕對(duì)的。一定非要選擇哪一個(gè)。當(dāng)然實(shí)際的配置還是要根據(jù)你項(xiàng)目需求。

//開發(fā)環(huán)境MPLAB X IDE ，單片機(jī)PIC16LF1823.

#include

__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON

&CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);//這個(gè)要放到上一行去

__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;
#define ADC_NUM 8 //轉(zhuǎn)換的次數(shù)
#define LED LATA1
void init_GPIO(void)
{
TRISA = 0x01;//端口設(shè)置為輸入
ANSELA = 0x01;//設(shè)置為模擬輸入
PORTA = 0x00;
LATA = 0x00;
}
void init_fosc(void)
{
OSCCON = 0xF0;//32MHZ
}
void init_AD(void)
{
ADCON1= 0xA0;//右對(duì)齊，AD時(shí)鐘為Fosc/32,參考電壓為電源電壓，
ADCON0= 0x00;//選擇通道AN0
ADCON0bits.ADON = 1;//開啟模塊
}
unsigned int ADC_BAT_ONE(void)//轉(zhuǎn)換一次
{
unsigned int value;
value=0;
ADCON0bits.CHS =0;//選擇通道AN0
ADCON0bits.ADGO=1;//開始轉(zhuǎn)換
while(ADCON0bits.GO==1);//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束


value=(unsigned int)ADRESH;//強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，因?yàn)锳DRESH是字符型的只能表示8位二進(jìn)制。所以必須轉(zhuǎn)換成可以容納10位二進(jìn)制的整型。
value= value<<8;// 將高兩位左移8位
value += ADRESL;//低八位加入ADRESL的值。
return value;
}
unsigned int ADC_BAT_contiue(void)
{
unsigned int ADV_MCU[ADC_NUM],ADV_CNT,ADV_ALL;
ADV_ALL=0;
for(ADV_CNT=0;ADV_CNT {
ADV_MCU[ADV_CNT]=ADC_BAT_ONE();
}
for(ADV_CNT=0;ADV_CNT {
ADV_ALL += ADV_MCU[ADV_CNT];
}
ADV_ALL= ADV_ALL/ADC_NUM;
return ADV_ALL;//得到結(jié)果返回
}
/*
*
*/
int main(int argc, char** argv) {
init_fosc();//設(shè)置時(shí)鐘
init_GPIO();//設(shè)置I/O口
init_AD();//設(shè)置AD
while(1)
{
if( ADC_BAT_contiue()>400)//判斷輸入電壓是否大于1.2V
{
LED=1;//燈亮
}
else
{
LED=0;//燈滅
}


}
}