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干货—教你PIC单片机AD设置步骤

更新时间: 2019-03-25
阅读量:10931

我们先来捋一下AD的意思。A是模拟信号的意思,D是数字信号的意思,AD转换就是模数转换,就是把模拟信号转换成数字信号,可以把电压值转化为数字信号。

PIC单片机需要AD转换呢?

当PIC单片机想要获取电路上某一点的电压值时,就得用到AD转换,因为单片机(以及其他处理器)只能处理数字信号。如果你直接把单片机的引脚接到电路这个点上,单片机只知道这个点的电压是低电平还是高电平,又怎么能得到他的电压值呢?例如数字式的万用表,它测量电压时,先有一个AD转换电路,把电压值转换成一个数值,然后把这个值送个单片机(当然万用表里的用的处理芯片不是单片机),单片机经过计算处理后,再把这电压值显示到显示到屏幕上。不过深圳英锐恩科技有限公司已经推出一些较强的EN系列单片机(EN8f2711),其内部已经集成了AD转换器不需要你再外接AD转换芯片。

我们先看看R1和R2,R2是个可调电阻 如果我们将R2变大 RA0这个管脚上的电压就越大。R2变小 RA0这个管脚上的电压就越小。那单片机是怎么知道电压变化的。这就需要AD转换。就是将模拟量转换成数字量。

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PIC用十位二进制位的数来表示电压,也就是数值0~1023来表示电压。那比如现在这个数值是400那这代表多少的电压?这就要根据参考电压来确定了。

     比如我们设置正参考电压为3.3V ,当输入的电压为0时,数值就为0。当输入的电压为3.3V时,数值就是1023. 那如果输入的电压是1.2V代表多少电压。

    首先,先算出一个数值代表多少的电压 3.3V除以1023 约等于 0.003V .

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

见下图我们可以看AN0~AN7.这些都是可以配置成模拟输入的端口。只有这些引脚才能做为AD转换的端口。

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下面通过实例撒干货——PIC单片机如何设置AD的步骤,

实例讲解:

例如: 我们看第一张的原理图,从RA0/AN0脚输入个模拟量如果电压大于1.2v则LED亮否则LED灭。

AD的设置步骤:

   1,设置端口

          将RA0口设置为输入 TRISA =  0x01;

          将RA0口设置为模拟  ANSELA = 0x01;

   2, 配置ADC模块

           选择ADC的转换时钟。

           如何选择转换时钟呢 要根据现在的时钟频率进行选择。可以根据数据手册中的表格进行选择 。

          我们设置单片机的时钟频率为32MHZ ,选择ADC周期关键不要选择阴影部分,在32MHz 这一列 我们随意选择了ADC时钟周期1us,对应的时钟源为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

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配置参考电压

     我们这里把正参考电压配置为电源压。AD控制寄存器1 ADCON1的ADPREF<1:0>=00;

配置左/右对齐

     AD转换后数值是十位的二进制,我们用单片机却只是八位的,所以PIC单片机,用两个八位的寄存器来存放AD值,ADRESH用来存放高位结果,ADRESL用来存放低位结果。可是ADRESH和ADRESL加起来是十六啊。那这十位的数值是怎么放在里面的。这就靠左右对齐来设置,如果是右对齐 低8八位放在ADRESL,剩下的2位放在ADRESH中。如果是左对齐 高8八位放在ADRESH,剩下的2位放在ADRESL中。见下图

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我们这里选择右对齐,所以AD控制寄存器1 ADCON1的 ADFM=1

5.png

上面将有关ADCON1寄存器的配置说完了。下面来讲解ADCON0

选择ADC输入通道  

AD转换模块只有一个,而AD输入通道有8个AN0~AN7.所以不可能同时进行AD转换,那个需要用我们就分配给那个,根据硬件我们将AD转换模块分配给AN0.

所以ADCON0 的CHS<4:0>=0000;

开启ADC模块

 ADC模块开启,ADCON0的ADON=1,只是单纯的启用ADC模块。并不开始AD转换。如果不用ADC模块时候建议关闭。可以省点电哦!!!

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3 开始AD转换

               ADCON0的GO/DONE=1开启AD转换。


 4 等待AD转换结束

 5 读取结果

     一般情况下我们并不取一次的AD转换的值。而是取多次之后算平均值。这样来确保转换的准确性。 配置ADC模块,有许多地方并没有讲解为什么这么配置,因为许多配置其实是比较随意的。并不是那么的绝对的。一定非要选择哪一个。当然实际的配置还是要根据你项目需求。

//开发环境MPLAB X IDE ,单片机PIC16LF1823. 

#include <pic.h>


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


                   &CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);//这个要放到上一行去



__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;

#define  ADC_NUM   8 //转换的次数

#define  LED       LATA1

void init_GPIO(void)

{

    TRISA =  0x01;//端口设置为输入

    ANSELA = 0x01;//设置为模拟输入

    PORTA = 0x00;

    LATA  = 0x00;

}  

void init_fosc(void)

{

    OSCCON = 0xF0;//32MHZ

}

void init_AD(void)

{

 ADCON1= 0xA0;//右对齐,AD时钟为Fosc/32,参考电压为电源电压,

 ADCON0= 0x00;//选择通道AN0

 ADCON0bits.ADON = 1;//开启模块

}

unsigned int ADC_BAT_ONE(void)//转换一次

unsigned int value;

    value=0;

    ADCON0bits.CHS =0;//选择通道AN0

    ADCON0bits.ADGO=1;//开始转换

    while(ADCON0bits.GO==1);//等待转换结束



    value=(unsigned int)ADRESH;//强制类型转换,因为ADRESH是字符型的只能表示8位二进制。所以必须转换成可以容纳10位二进制的整型。

    value= value<<8;// 将高两位左移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<ADC_NUM;ADV_CNT++)//进行多次AD转换

    {

     ADV_MCU[ADV_CNT]=ADC_BAT_ONE();

    }

     for(ADV_CNT=0;ADV_CNT<ADC_NUM;ADV_CNT++)//计算多次AD转换的平均值

    {

        ADV_ALL += ADV_MCU[ADV_CNT];

    }

    ADV_ALL= ADV_ALL/ADC_NUM;

    return ADV_ALL;//得到结果返回

}

/*

 *

 */

int main(int argc, char** argv) {

     init_fosc();//设置时钟

     init_GPIO();//设置I/O口

     init_AD();//设置AD

     while(1)

     {

         if( ADC_BAT_contiue()>400)//判断输入电压是否大于1.2V

         {

             LED=1;//灯亮

         }

         else

         {

 LED=0;//灯灭

         }



     }

}

以上是本次的分享,通过对AD概念介绍以及PIC单片机为什么需要AD转换的说明,相信你已经掌握了AD的作用,在理解概念的基础上进行运用实例讲解PIC单片机的AD设置步骤。如果觉得自己再设置AD转换,可以直接购买自带AD的单片机,深圳市英锐恩科技有限公司推出的EN系列有自带AD转换芯片,无需外接AD转换芯片,十分方便。

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