entrada/salida analógica en los st stm32f

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Entrada/salida analógica en los St STM32F

2012/11/25

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Contenido

● El significado de “analógico”

● Objetivos

● Representación discreta de conceptos analógicos

● Conversión analógico-digital

● Conversores AD en el STM32F4

● Ejemplo: sensor temperatura LM335

● Conversión digital-analógica

● Ejemplo: generador de tensión

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El significado de “analógico”

● Asimilamos “analógico” a aquello que se puede cuantificar mediante un número real

● Ejemplos: la temperatura, la velocidad, la altura, la posición, la hora, la humedad, ...

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Objetivos

● Revisar nociones básicas de E/S analógica

● Conocer la arquitectura de entrada analógica en la familia STM32F

● Aprender a conectar elementos analógicos al micro

● Conocer la arquitectura de salida analógica ...

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Representación discreta de conceptos analógicos

● Un computador digital no puede representar bien los números reales

● Solución: discretizar -> solo representar parte● Ejemplo:

● la temperatura del aula es 26346 miligrados Celsius

● al menos, hay un error discreto de 1 miligrado

Escape del reloj de la catedral de Barbastro

Parece analógicopero no lo es

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Conversión analógica-digital

● Concepto de conversión● Magnitud física -> magnitud eléctrica -> discretización

Sensortransductor

Temperatura (ºC)

Tensión (mV)

0.0 ºC 100.0 ºC-100.0 ºC

5.0 mV

15.0 mV

Función detransferencia

ConversorA/D

011010101

Conversiónanalógica-digital

Número entero

disparo

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Conversión analógica-digital

● Conversores AD -> montones de tipos● Uno típico: salida es un número entero directamente proporcional

a la tensión de entrada, a las tensiones de referencia y al número de bits

● resolución = ((Vrefb-Vrefa)/2^n_bits)

● Vleida = Vrefb+((Vrefa-Vrefb)/2^n_bits)*Dato_Digital

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Conversores AD en el STM32F4

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Conversores AD en el STM32F4

● 3 conversores AD● 16 canales multiplexados (posibles líneas de entrada)● hasta 7 millones de muestras por segundo● 12 bits de resolución● muchísimos modo de funcionamiento:

● disparo interno, externo, temporizado, ...

● transferencia por programa, interrupción, DMA

● modos entrelazados, simultáneos

● canales “regulares” e “inyectados”

● pegas (subjetivo)● referencias de tensión limitadas

● modo unipolar

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Ejemplo: sensor temperatura LM335

● Típico sensor de temperatura● se comporta como un zener variable, 10mV/ºKelvin

● grados Celsius = mV/10 - 273,15

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Ejemplo: sensor temperatura LM335

● Posible programa principal

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Ejemplo: sensor temperatura LM335

● Preparación del hardware

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Ejemplo: sensor temperatura LM335

● Preparación del hardware (2)

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Ejemplo: sensor temperatura LM335

● Lectura del sensor con aritmética entera

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Ejemplo: sensor temperatura LM335

● Lectura del sensor con aritmética en coma flotante

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Actividad

● Descarga el ejemplo y pruébalo● Con el manual, analiza la opciones para distintos parámetros● Mejora el programa:

● 1 - Superada cierta temperatura, que se encienda un LED

● 2 - Pintar en el display la temperatura, un termómetro y actualizarlo

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Conversión digital-analógica

● Es como el AD, pero al revés● Dado un valor entero, se genera una magnitud eléctrica

proporcional, por ejemplo, una tensión

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Ejemplo: generador de tensión

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Actividad

● Amplia la actividad de lectura de temperatura de manera que se genere una tensión en la salida analógica 1 que sea 1/10 de la temperatura

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Deberes