فیلم آموزش ADC در STM32 – جلسۀ 5 آموزش STM32

فیلم آموزش ADC در STM32، جلسۀ پنجم فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی یوبرد است. در این جلسه به تعریف ADC، تئوری و نحوۀ عملکرد ADC در میکروکنترلرها، ADC در میکروکنترلرهای STM32 سری F1 و بررسی نمونه کدهایی برای میکروکنترلر STM32F103VE می پردازیم. منظور ما از میکروکنترلرهای STM32 سری F1 یا STM32F1 در اینجا میکروکنترلرهای STM32F101/2/3/5/7xx است. ADC یا مبدل آنالوگ به دیجیتال، از مهمترین واحدهای داخلی میکروکنترلر است. سیگنال خروجی بسیاری از قطعات و المان های الکتریکی و الکترونیکی، آنالوگ است. و برای اتصال خروجی آنها به میکروکنترلر، این سیگنال آنالوگ باید به مقادیر دیجیتال تبدیل شود. مبدل آنالوگ به دیجیتال در STM32F1 و سری های دیگر دارای مفاهیم مشکل و گاه مفاهیم تازه ای است که در میکروکنترلرهای دیگر وجود ندارد. در نوشتۀ «اصطلاحات ADC در STM32» می بینیم که ADC میکروکنترلرهای ARM STM32 پیچیدگی هایی دارد. با توجه به امکانات و ویژگی هایی که ADC این میکروکنترلرها دارد، مدهای عملیاتی متنوعی به وجود می آید. برخی از این مدها عبارتند از:

• مد Single-channel, single conversion از مدهای Independent؛
• مد Multichannel (scan), single conversion از مدهای Independent؛
• مد Single-channel continuous conversion از مدهای Independent؛
• مد Multichannel (scan) continuous conversion از مدهای Independent؛
• مد Injected conversion؛
• مد Dual regular simultaneous؛
• مد Dual fast interleaved؛
• و مد Dual slow interleaved.

راه اندازی ADC در STM32 بدون داشتن اطلاعات کامل دربارۀ جزئیات ساختار و عملکرد آن، کار دشواری است. هدف فیلم آموزش ADC در STM32، بررسی کامل و دقیق تئوری و نکات عملی ADC این میکروکنترلرهاست. تا دانش پذیر پس از مشاهدۀ آن و تمرین نمونه کدها، علاوه بر شناخت کامل ADC میکروکنترلرهای STM32F1، بتواند آن را در مدهای مختلف راه اندازی کند. در بعضی جاها مطالبی مرتبط با ADC میکروکنترلرهای AVR بیان می کنیم که برای درک بهتر مفاهیم ADC مفیدند.

نوشته های مرتبط از وبلاگ یوبرد:

ADC در AVR

راه اندازی ADC در AVR و LCD گرافیکی KS0108

فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

در ادامه مباحث این جلسه از آموزش میکروکنترلرهای ARM STM32 مقدماتی یوبرد را بررسی می کنیم.

تصویر 1 – آموزش ADC میکروکنترلرهای STM32 سری F1

سرفصل های فیلم آموزش ADC در STM32

مباحث آموزش مبدل آنالوگ به دیجیتال در STM32F1 در این جلسه از آموزش STM32 عبارتند از:

• تعریف و مقدمۀ ADC: به تعریف ADC، لزوم وجود ADC و کاربردهای ADC می پردازیم.
• عبارات و اصطلاحات و مباحث مربوط به ADC: عبارات و اصطلاحاتی مثل روش های ADC، رزولوشن ADC، ولتاژ Reference یا ولتاژ مرجع ADC، مدهای تحریک و منابع تحریک ADC موضوع این بخش از جلسۀ ADC فیلم آموزش STM32 هستند.
• بدست آوردن رابطۀ خروجی ADC با ولتاژ ورودی: که در این قسمت از فیلم آموزش ADC در میکروکنترلرهای ARM STM32 رابطۀ بین مقدار خروجی ADC با ولتاژ ورودی و ولتاژ مرجع و رزولوشن را به دست می آوریم.
• پایه های مربوط به ADC در میکروکنترلرها: دربارۀ کانال های ورودی ADC و پایه های مربوط به ADC در میکروکنترلرها صحبت می کنیم.
• محدوده های ولتاژ و مشخصات الکتریکی ADC در STM32
• بررسی عملکرد ADC هایی با روش تقریب متوالی: در این بخش از جلسۀ پنجم فیلم آموزش STM32 دربارۀ نحوۀ عملکرد تبدیل آنالوگ به دیجیتال با روش تقریب متوالی صحبت می کنیم. که در این روش از مقایسه کننده و DAC استفاده می شود. (فیلم آموزش DAC در STM32 – راه اندازی DAC در STM32)
• بیان برخی مطالب و کاربردهای ADC: مطالبی مثل فرکانس نمونه برداری و Sample and hold و بیان چند کاربرد ADC. کاربردهایی نظیر تبدیل سیگنال صدا به دیجیتال، تبدیل خروجی سنسورهای آنالوگ به دیجیتال مثل سنسورهای دما، سنسورهای رطوبت، سنسورهای آنالوگ دود، سنسور وزن، سنسور اکسیژن، سنسورهای علائم حیاتی بدن، تبدیل خروجی فتوسل به دیجیتال و کاربردهایی مثل آمپرمتر، ولت متر و … را در این بخش از فیلم آموزش ARM STM32 بیان می کنیم.
• ADC در میکروکنترلرهای ARM STM32F1: به بررسی و تشریح تئوری ADC در STM32، بلوک دیاگرام آن و ویژگی ها و امکانات و اصطلاحات ADC در میکروکنترلرهای ARM STM32 می پردازیم. امکانات و ویژگی هایی مثل مد Independent و مد Dual، کانال تکی و کانال های چندگانه، تبدیل Single و تبدیل Continuous و تبدیل Regular و تبدیل Injected.
• تشریح مدهای عملیاتی ADC در STM32
• تشریح مباحث دیگر: مباحثی مثل کالیبراسیون داخلی ADC، زمان نمونه برداری، Data alignment، سنسور دما و ولتاژ رفرنس داخلی ADC در STM32 را در این بخش از فیلم آموزش ADC در میکروکنترلرهای ARM STM32 مطرح می کنیم.
• تشریح رجیسترهای ADC در STM32F1: که رجیسترهای SR و CR1 و CR2 و CR3 و SMPR1 و SMPR2 و JOFRx و HTR و LTR و SQR1 و SQR2 و SQR3 و JSRQ و JDRx و DR را با نکات آنها تشریح می کنیم.
• بررسی و تشریح نمونه کدهای ADC در STM32: در این بخش از جلسۀ پنجم آموزش ARM STM32، یک نمونه کد رجیستری ADC در STM32 و تعدادی نمونه کد راه اندازی ADC در STM32 با HAL را بررسی و نتیجۀ این نمونه کدها را در عمل مشاهده می کنیم.

تصویر 2 – آموزش ARM STM32، نمونه کد راه اندازی رجیستری ADC در STM32 و نتیجۀ آن در عمل

در فیلم آموزش ADC در STM32 از مباحث مقدماتی تا تشریح نمونه کدهای آن، به ذکر تمام نکات و جزئیات پرداخته ایم. به طوری که در طول آموزش و پس از مشاهدۀ آن و تمرین نمونه کدها، هیچ نکتۀ مبهمی باقی نمی ماند.

پیش نمایش – راه اندازی ADC در STM32