Мы знаем, что все параметры природы имеют аналог. Это означает, что они постоянно меняются со временем. Скажем, например, температуру в комнате. Комнатная температура постоянно меняется со временем. Этот сигнал, который непрерывно изменяется со временем, например, от 1 секунды, 1,1 секунды, 1,2 секунды… называется АНАЛОГОВЫМ сигналом. Сигнал, который меняет свое количество во время работы внутренних устройств и сохраняет свое значение постоянным в течение переходного периода, скажем, от 1 секунды до 2 секунд, называется ЦИФРОВЫМ сигналом.
Аналоговый сигнал может изменять свое значение за 1,1 сек; цифровой сигнал не может изменить значение в это время, поскольку он находится между интервалами времени. Нам нужно знать разницу, потому что аналоговые сигналы природы не могут быть обработаны компьютерами или цифровыми схемами. Итак, цифровые сигналы. Компьютеры могут обрабатывать цифровые данные только из-за часов, чем быстрее часы, тем выше скорость обработки, тем меньше время перехода цифровых сигналов.
Теперь мы знаем, что природа аналоговая, и системам обработки нужны цифровые данные для обработки и хранения. Для преодоления разрыва у нас есть АЦП или аналого-цифровое преобразование. АЦП - это метод, используемый для преобразования аналоговых сигналов в цифровые данные. Здесь мы поговорим об ADC0804. Это микросхема, предназначенная для преобразования аналогового сигнала в 8-битные цифровые данные. Эта микросхема - одна из популярных серий АЦП.
Как уже говорилось, этот чип специально разработан для получения цифровых данных для устройств обработки от аналоговых источников. Это 8-битный блок преобразования, поэтому у нас есть 2 8 значений или 1024 значения. При максимальном измерении напряжения 5 В у нас будет изменение на каждые 4,8 мВ. Чем выше измерительное напряжение, тем ниже разрешение и точность.
Подключения, которые выполняются для измерения напряжения 0-5 В, показаны на принципиальной схеме. Он работает при напряжении питания +5 В и может измерять переменный диапазон напряжения в диапазоне 0-5 В.
У АЦП всегда много шума, этот шум может сильно повлиять на производительность, поэтому мы используем конденсатор 100 мкФ для фильтрации шума. Без этого на выходе будет много колебаний.
Чип в основном имеет следующие контакты:
Входной аналоговый сигнал имеет ограничение на свое значение. Этот предел определяется эталонным значением и напряжением питания микросхемы. Измерения напряжения не может быть больше, чем опорное напряжение и напряжение питания чипа. Если предел превышен, скажем Vin> Vref, микросхема неисправна навсегда.
Теперь на PIN9 можно увидеть имя Vref / 2. Это означает, что, допустим, мы хотим измерить аналоговый параметр с максимальным значением 5 В, нам нужно Vref как 5 В, чтобы обеспечить напряжение 2,5 В (5 В / 2) на PIN9. Так написано. Здесь мы собираемся подать переменное напряжение 5 В для измерения, поэтому мы дадим напряжение 2,5 В на PIN9 для Vref 5 В.
Для 2,5 В мы используем делитель напряжения, как показано на принципиальной схеме, с резисторами одинакового номинала на обоих концах они распределяют напряжение поровну, поэтому каждый резистор выдерживает падение 2,5 В при напряжении питания 5 В. Падение на более позднем резисторе принимается за Vref.
Чип работает от тактовой частоты генератора RC (Resistor Capacitor). Как показано на принципиальной схеме, C1 и R2 образуют часы. Здесь важно помнить, что конденсатор C1 можно заменить на более низкое значение для более высокой скорости преобразования АЦП. Однако со скоростью будет снижение точности.
Поэтому, если приложение требует более высокой точности, выберите конденсатор с более высоким значением. Для более высокой скорости выберите конденсатор меньшего номинала. На 5В исх. Если для преобразования АЦП задано аналоговое напряжение 2,3 В, то получится 2,3 * (1024/5) = 471. Это будет цифровой выход ADC0804, и со светодиодами на выходе мы будем иметь соответствующие светодиоды.
Таким образом, для каждого приращения 4,8 мВ на измерительном входе будет цифровое приращение на выходе микросхемы. Эти данные могут быть напрямую загружены в блок обработки для хранения или использования.