09 adc (1)
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Conversor analógico-digital
Guilherme Luiz Moritz1
1 DAELT - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
29 de janeiro de 2014
Moritz, G.L. Conversor analógico-digital
Modo Captura
1 Transdutor: Dispositivo que converte a variável física em uma variávelelétrica.
2 Conversor Analógico-Digital (ADC)3 Sistema Digital: Gera os sinais de controle ou realiza o
monitoramento.
4 Conversor Digital-Analógico (DAC)5 Atuador: O sinal analógico pode ser conectado em algum dispositivo
que modificará a variável física.
Moritz, G.L. Conversor analógico-digital
Definições
O conversor A/D realiza a conversão de uma tensão analógica emvalores digitais, isto é, em números binários;
Para o PIC16F877A, a conversão do valor analógico em digital érealizada com comprimento de 10 bits;
Quanto maior a quantidade de bits, maior a resolução e precisão doA/D;
Por exemplo, supondo que a tensão aplicada ao pino de A/D varia entre0 e 5 V, e que o conversor possui 8 bits, a resolução é:
Resolução =∆V
2N − 1=
528 − 1
=5
255= 19,61 mV
Alterando o conversor A/D para 10 bits, temos:
Resolução =∆V
2N − 1=
5210 − 1
=5
1023= 4,88 mV
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Exemplos de Cálculo para Conversão A/D
Parâmetros:
A/D de 8 bits+ Vref = Vdd = 5V- Vref = Vss = 0VResolução de 19,61 mV/bit1,3 V = ?
Parâmetros:
A/D de 10 bits+ Vref = Vdd = 5V- Vref = Vss = 0VResolução de 4,88 mV/bit1,3 V = ?
5 V→ 2551,3V→ X
X = 51
5 V→ 10231,3V→ X
X = 265,9 ' 266
Moritz, G.L. Conversor analógico-digital
Exemplos de Cálculo para Conversão A/D
Parâmetros:
A/D de 8 bits+ Vref = Vdd = 5V- Vref = Vss = 0VResolução de 19,61 mV/bit1,3 V = ?
Parâmetros:
A/D de 10 bits+ Vref = Vdd = 5V- Vref = Vss = 0VResolução de 4,88 mV/bit1,3 V = ?
5 V→ 2551,3V→ X
X = 51
5 V→ 10231,3V→ X
X = 265,9 ' 266
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Módulo A/D - PIC16F877A
10 bits de conversão8 canais de entrada
AN0 – RA0AN1 – RA1AN2 – RA2AN3 – RA3AN4 – RA5AN5 – RE0AN6 – RE1AN7 – RE2
Tensões de referênciaconfiguráveis:
Vref+ (superior)Vref- (inferior)
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Registradores de Configuração do A/D
ADCON0 (A/D Control Register 0):Controla a operação do módulo A/D
ADCON1 (A/D Control Register 1):Configura as funções do PORTA e PORTE, e como o resultadoserá armazenado
ADRESH (A/D Result High Register):Parte alta do resultado do A/D
ADRESL (A/D Result Low Register):Parte baixa do resultado do A/D
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Registrador ADCON0
ADCS1:ADCS0: Seleção do clock deconversão do A/D
Em conjunto com o ADCON1.
CHS2:CHS0: Seleção do canal analógico
000 – canal 0 (AN0)001 – canal 1 (AN1)010 – canal 2 (AN2)011 – canal 3 (AN3)100 – canal 4 (AN4)101 – canal 5 (AN5)110 – canal 6 (AN6)111 – canal 7 (AN7)
GO/DONE: Bit de status da conversãoA/D
0 – conversor A/D em espera1 – conversão A/D em progresso setar esse bit para iniciarconversão!
ADON: Bit para ligar o módulo A/D
0 – conversor A/D desligado1 – conversão A/D ligado
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Reconstruindo um Sinal Digitalizado
Quando se armazena uma forma de onda digitalizada, asamostras são obtidas em intervalos fixos a uma taxa(frequência de amostragem) pelo menos duas vezes maiorque a maior frequência presente no sinal analógico Critério de Nyquist!
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Circuitos Conversores D/A
Resistores Ponderados:
Vout = −(
VD +12
VC +14
VB +18
VA
)
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