AVR單片機ADC的應用

AVR單片機ADC的應用

1.數模轉換的基礎知識

數模轉換器(ADC)基本上是一個比例上的問題，即由ADC產生的數字值跟輸入模擬量與轉換器量程的比值有關的。轉換關系如下：

Vin/Vfullscale=X/(2N-1)　　其中X是數字輸出，N是數字輸出的位數(ADC的位數)，Vin是模擬輸入量的值，Vfullscale是模擬輸入量的最大值。

數模轉換的轉換精度計算：

Vresolution=Vfullscale/((2N-1)

2.AVR微控器的ADC介紹

AVR微控器的ADC具有兩個ADC寄存器：ADC控制與狀態寄存器ADCSR控制ADC的運行;ADC多路復用選擇器ADMUX,控制8個測量的模擬量輸入。

為了ADC以最大的精度操作時，要求使用50HZ---200K HZ之間的時鐘頻率，選擇合適的比例分頻因子以獲得50HZ---200KHZ的轉換頻率。由于ADC的速度比較慢，如果處理器在ADC轉換數據時處于等待狀態，會浪費時間，則ADC通常采用中斷模式。ADC初始化：

(1)　設置ADCSR的最低三位，確定分頻因子

(2) 設置ADIE為1,打開中斷模式

(3)　設置ADEN為高電平，使ADC有效

(4) 　設置ADSC,以馬上開始轉換

3.應用

系統功能：當在模擬通道3輸入電壓超過3V時，系統點亮紅色LED;當輸入電壓小于2V時，點亮黃色LED,當輸入電壓在2V--3V間，點亮綠色LED.

硬件連接：三個LED分別接至AT908535的PORD口的PORTD.0、 PORTD.1、PORTD.2　AVR微控制器的ADC外設會根據所使用的具體微控制器而有所不同，所有的ADC都對VCC連接中的引腳電壓有噪聲抑制要求，有些擁有內置的噪聲消除器，有些則擁用在內部控制Vref的能力，使用ADC時需要查看相關微控制器的手冊。

程序代碼：

#i nclude90s9535.h>

#define LEDS PORTD

#define red 0xfe

#define yellow 0xfd

#define green 0xfc

#define uchar unsigned char

interrupt[ADC_INT] void adc_isr(void)

{

uchar adc_data; //variable for ADC result

adc_data=ADCW; //read all 10bits into variable

if(adc_data>(3*1023)/5)

LEDS=red;

else(adc_data(2*1023)/5)

LEDS=yellow;

else

LEDS=green;

ADCSR=ADCSR|0x40; //start the next conversion

}

void main()

{

DDRD=0x07; //least signifcant 3 bits for output

ADMUX=0x03; //select to read only channel 3

ADCSR=0xCE; //ADC中斷，64分頻

#asm("sei")

while(1); //等待ADC中斷產生

}