A/D prevodník

A/D prevodník

Literatúra:

• AVR120: Characterization and Calibration of the ADC on an AVR
• Newbie's Guide to AVR A/D Converter

Rekapitulácia

Máte k dispozícii vývojovú dosku Acrob s procesorom ATmega328 (datasheet).

V tejto úlohe sa predpokladá znalosť funkcie A/D prevodníka z prednášky (datasheet, str. 251 -- 267). Procesor je nakonfigurovaný na prácu s externým kryštálovým oscilátorom 16,00 MHz.

A/D prevodník

Pre nameranú hodnotu N platí vzťah

$U_{in}={\frac {NU_{ref}}{1024}}$

Vstupy A/D prevodníka na Acrob doske sú zapojené takto (pozri aj obrázok Media:Connectors.png):

Kanál       MUX3:0    signál
--------------------------------------------------------------
ADC 0 - 3             vľavo vedľa prepojovacieho poľa
ADC 4 - 5             konektor X2, hore
ADC 8        1000     interný snímač teploty
Vref         1110     vnútorná referencia 1,1 V
GND          1111     vnútorná zem 0 V

Ako zdroj referenčného napätia použijeme priamo napájacie napätie 5V oddelené tlmivkou a filtrované paralelným kondenzátorom 100n. Zodpovedajúce bity REFS1, REFS0 v registri ADMUX sú teda 01.

Zdroj hodinového signálu pre A/D prevodník musí byť v rozsahu 50 až 200 kHz!

Príklad najjednoduchšieho SW ovládaného A/D prevodu je uvedená v tomto príklade - pozri AVR A/D example.c

Vizualizácia

Vizualizáciu dát môžeme robiť rozlične. Jeden z možných spôsobov je vypisovať po sériovej linke v pravidelných intervaloch holé data a tie potom uložiť ako maticu do Matlabu a tam nakresliť graf, priebeh, čo treba...

Iná možnosť je použiť napr. program StampPlot, ktorý kreslí prichádzajúce data priamo ako graf, s výnimkou reťazcov, ktoré začínajú znakom '!', tie považuje za konfiguračné príkazy.

Download: StampPlotLite1.7

Príklad: AVR StampPlotExample.c Manual: Stamp Plot Manual

Úlohy

1. Nahrajte si knižnice pre prácu so sériovou linkou, preštudujte využitie knižnice <stdio.h> a demonštrujte.
2. Doplňte program o jednoduchý A/D prevod a zobrazte hodnotu z potenciometra.
3. Overte prevod A-D prevodníka meraním vnútornej referencie 1,1 V
4. Upravte program pre A-D prevod tak, aby v pracoval autonómne s periódou vzorkovania 100ms.
5. Oboznámte sa s programom StampPlot a zobrazte časový priebeh nameranej veličiny.

Download

Terminal 1.9b

StampPlot Lite 1.7