فیلم آموزش ADC در میکروکنترلرهای AVR – جلسۀ 5 آموزش AVR

فیلم آموزش ADC در میکروکنترلرهای AVR جلسۀ پنجم فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی یوبرد است. در این جلسه به واحد ADC یا واحد مبدل آنالوگ به دیجیتال میکروکنترلرهای AVR می پردازیم. ADC مخفف Analog to Digital Converter به معنی مبدل آنالوگ به دیجیتال است. ADCها واحدهای داخلی میکروکنترلر یا المان های خارجی هستند که سیگنال های آنالوگ را به مقادیر دیجیتال تبدیل می کنند. میکروکنترلرها، کامپیوترها و سیستم های دیجیتال دیگر، برای پردازش سیگنال های آنالوگ، باید آنها را به مقادیر دیجیتال تبدیل کنند. سیگنال های موجود در طبیعت آنالوگ هستند و خروجی هر سنسور یا وسیله ای که یک کمیت را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند، آنالوگ است. در سیستم های دیجیتال وظیفۀ تبدیل مقدار سیگنال های آنالوگ به مقادیر دیجیتال بر عهدۀ ADCهاست. ADC بسیار پر استفاده است و در بسیاری از پروژه ها نیاز داریم که ADC را راه اندازی کنیم. مبدل آنالوگ به دیجیتال میکروکنترلرهای AVR اغلب دارای حداکثر رزولوشن 10 بیتی است. فرکانس نمونه برداری آن نیز در بالاترین رزولوشن برابر 15kSPS است. تعداد 8 کانال ورودی دارد و ولتاژ مرجع آن می تواند به صورت داخلی یا از تغذیۀ واحد ADC یا از پایۀ AREF تأمین شود. همچنین قابلیت خواندن سیگنال های ورودی را به صورت تفاضلی دارد. ADC در AVR یک وقفه دارد که وقتی تبدیل به اتمام برسد، اتفاق می افتد. در آموزش ADC در AVR به تئوری ADC، مباحث و اصطلاحات مربوط به ADC میکروکنترلرها، ADC در میکروکنترلرهای AVR، رجیسترهای ADC در AVR و نمونه کدها و پروژه های ADC می پردازیم. در ادامه مباحث فیلم آموزش ADC در میکروکنترلرهای AVR را بررسی می کنیم.

فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

تصویر 1 – واحد ADC در AVR

سرفصل های فیلم آموزش ADC در میکروکنترلرهای AVR

موضوعات مورد بحث در آموزش مبدل آنالوگ به دیجیتال در AVR به صورت زیر است:

• مقدمۀ ADC: شامل تعریف ADC و عبارات و اصطلاحات و مباحثی مثل روش های ADC، رزولوشن ADC، ولتاژ مرجع ADC، منابع تحریک ADC، فرکانس واحد ADC و رابطۀ خروجی ADC با ولتاژ ورودی و ولتاژ مرجع و رزولوشن و فرمول ADC.
• تشریح عملکرد ADC با روش تقریب متوالی: که توضیح می دهیم که در این روش یک واحد DAC وجود دارد و عملکرد آن را بررسی می کنیم.

تصویر 2 – روش تقریب متوالی در ADC میکروکنترلرهای AVR

• معرفی بعضی 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 … .
• تشریح ADC در میکروکنترلرهای AVR: در این بخش به مباحث ADC در AVR، بلوک دیاگرام ADC، وقفه ADC در AVR، ورودی های ADC، رزولوشن، مدار Sample and hold، نمونه برداری، کوانتیزاسیون و … می پردازیم.
• پایه های ورودی ADC و پایه های دیگر مربوط به ADC: که کانال های ورودی ADC، پایه های تغذیه و زمین ADC و پایۀ ولتاژ مرجع خارجی را بررسی می کنیم.
• بررسی و تشریح رجیسترهای ADC در AVR: که رجیسترهای ADMUX و ADCSRA و ADCL و ADCH را بررسی می کنیم.
• نمونه کدهای ADC در AVR: که نمونه کدهایی برای راه اندازی ADC در میکروکنترلرهای AVR و خواندن ولتاژ با AVR، اندازه گیری دما با AVR، اتصال فتوسل به AVR، راه اندازی ADC در AVR و LCD گرافیکی KS0108 و خواندن از چند کانال ADC با وقفه را بررسی می کنیم.

پس از این جلسه دانش پذیر می تواند از واحد ADC در پروژه های خود استفاده و همچنین آن را به طور کامل درک کند.

راه اندازی ADC در STM32

راه اندازی ADC در آردوینو

پیش نمایش – راه اندازی ADC در AVR