ATmega8 dijital volt amper metre ADC örneği

Atmel ATmega8 ile gerçekleştirilen ADC örneği yazılım C dili ile hazırlanmış ATmega8`in içindeki ADC kullanılarak 2×16 LCD göstergeli vol amper metre devresi yapılmış. Projeye ait devre şeması ve AVR Studio 4 kaynak kodları var.

ATmega8 mikrodenetleyicinin ADC’si ile çalışma

ADC – analogdan dijitale dönüştürücü (ADC- Analogdan Dijitale Dönüştürücü). Bir analog sinyali dijitale dönüştürür. ADC’nin bitliği, sinyal dönüşümünün doğruluğunu belirler. Dönüşüm süresi – sırasıyla ADC’nin hızı. ADC, AVR ailesinin birçok mikro denetleyicisinde yerleşiktir ve bazı analog sinyalleri sayısallaştırmanın gerekli olduğu herhangi bir kontrol şemasında mikro denetleyicinin kullanımını basitleştirir.

ADC’nin çalışma prensibini düşünün. Dönüştürmek için, bir referans voltajı kaynağına ve sayısallaştırmak istediğimiz gerçek voltaja ihtiyacınız vardır (dönüştürülen voltaj referanstan düşük olmalıdır). Ayrıca, dönüştürülen değerin saklanacağı bir kayda ihtiyacımız var, buna Z diyelim. Giriş voltajı = Referans voltajı * Z / 2 ^ N, burada N, ADC bit hızıdır. ATmega8 gibi bu kaydın da 10 bit olduğu konusunda hemfikir olalım. Bizim durumumuzdaki dönüşüm 10 aşamada gerçekleşir. Z9’un yüksek biti bir olarak ayarlanır.

Daha sonra bir voltaj üretilir (Referans voltajı * Z / 1024), bu voltaj bir analog karşılaştırıcı kullanılarak giriş ile karşılaştırılır, girişten büyükse Z9 biti sıfıra eşit olur ve daha azsa, bir kalır. Ardından, Z8 bitine geçiyoruz ve yukarıda açıklanan yöntemi kullanarak değerlerini elde ediyoruz. Z kaydının hesaplanması tamamlandıktan sonra, dönüşümün tamamlandığını ve elde edilen değerin okunabileceğini gösteren belirli bir bayrak ayarlanır. Dönüştürmenin doğruluğu, dönüştürmenin hızından olduğu kadar girişim ve gürültüden de büyük ölçüde etkilenebilir. Dönüşüm ne kadar yavaş olursa, o kadar doğru olur. Üreticinin veri sayfasında tavsiye ettiği gibi, alma ve parazit endüktans ve kapasitans kullanılarak ele alınmalıdır

AVR mikrodenetleyicilerinde referans voltaj kaynağı olarak AREF pini veya 2.56V veya 1.23V dahili kaynaklar kullanılabilir. Ayrıca, referans voltajının kaynağı besleme voltajı olabilir. Bazı mikrodenetleyici kasaları ve modellerinde ADC’ye güç sağlamak için ayrı çıkışlar bulunur: AVCC ve AGND. ADCn pinleri ADC kanallarıdır.

Sinyalin hangi kanaldan sayısallaştırılacağı multiplexer kullanılarak seçilebilir. Şimdi yukarıdakileri bir örnekle gösterelim. Dijital terazili voltmetre gibi çalışacak bir layout oluşturalım. Ölçülen maksimum voltajın 10V olacağı konusunda hemfikiriz. Ayrıca, düzenimizin ADC kaydının içeriğini LCD’de gösterilecek.

Mikrodenetleyici ve LCD WH1602A’nın bağlanması standarttır. X1 – 4 MHz kuvars rezonatör, kapasitörler C1, C2 – 18-20 pF. Sırasıyla 10 kOhm ve 0,1 uF sıfırlama piminde R1-C7 zinciri. Sinyal LED’i D1 ve sınırlayıcı direnç R2 200 ohm ve R3 – 20 ohm. LCD kontrast ayarı – 10 kOhm’da VR1. Yerleşik 2.56V referans voltaj kaynağını kullanacağız. R4-R5 bölücüyü kullanarak, PC0 girişinde maksimum 2,5 V’luk bir voltaj elde edeceğiz ve probda 10 V’luk bir voltaj elde edeceğiz. R4 – 3 kOhm, R5 – 1 kOhm, değerleri dikkatlice alınmalıdır, ancak tam olarak aynısını seçmek mümkün değilse, herhangi bir dirençli bölücü 1: 4 yapabilir ve gerekirse okumaları programlı olarak düzeltebilirsiniz. ADC’deki paraziti ve paraziti ortadan kaldırmak için 10 μH’lik bir indüktör ve 0,1 μF’lik bir kapasitör şemada gösterilmemiştir.

Kaynak: https://avrlab.com/node/94