Ми знаємо, що всі параметри природи є аналоговими. Це означає, що вони з часом постійно змінюються. Скажіть, наприклад, для температури приміщення. Температура в приміщенні постійно змінюється з часом. Цей сигнал, який змінюється з часом безперервно, наприклад, від 1сек, 1,1сек, 1,2 сек…, називається АНАЛОГОВИМ сигналом. Сигнал, який змінює свою кількість протягом тривалості внутрішніх органів і підтримує своє значення постійним протягом перехідного періоду, скажімо, від 1секунди до 2секунди, називається ЦИФРОВИМ сигналом.
Аналоговий сигнал може змінити своє значення за 1,1 секунди; цифровий сигнал не може змінювати значення протягом цього часу, оскільки воно знаходиться між інтервалами часу. Нам потрібно знати різницю, оскільки аналогові сигнали природи не можуть оброблятись комп’ютерами або цифровими схемами. Отже, цифрові сигнали. Комп’ютери можуть обробляти цифрові дані лише через годинник, чим швидше годинник збільшує швидкість обробки, тим менше час переходу цифрових сигналів.
Тепер ми знаємо, що природа є аналоговою, і системи обробки потребують цифрових даних для обробки та зберігання. Для подолання розриву ми маємо АЦП або аналого-цифрове перетворення. АЦП - це техніка, що використовується для перетворення аналогових сигналів у цифрові дані. Тут ми поговоримо про ADC0804. Це мікросхема, призначена для перетворення аналогового сигналу в 8-бітові цифрові дані. Цей чіп є однією з популярних серій АЦП.
Як вже було сказано, цей чіп спеціально розроблений для отримання цифрових даних для процесорів з аналогових джерел. Це 8-бітна одиниця перетворення, тому ми маємо 2 8 значення або 1024 значення. При вимірювальній напрузі максимального значення 5 В ми матимемо зміни на кожні 4,8 мВ. Вищою вимірювальною напругою буде зменшення роздільної здатності та точності.
З'єднання, які виконуються для вимірювання напруги 0-5v, показані на схемі. Він працює на напрузі живлення + 5 В і може вимірювати змінний діапазон напруги в діапазоні 0-5 В.
У АЦП завжди багато шуму, цей шум може сильно вплинути на продуктивність, тому для фільтрації шуму ми використовуємо конденсатор 100 мкФ. Без цього на виході буде багато коливань.
Мікросхема в основному має наступні штифти,
Вхідний аналоговий сигнал має граничне значення. Ця межа визначається контрольним значенням та напругою живлення мікросхеми. Вимірювальна напруга не може бути більше опорної напруги та напруги живлення. Якщо ліміт перетнуто, скажімо Vin> Vref, чіп постійно отримує несправності.
Тепер на PIN9 можна побачити назву Vref / 2. Це означає, що ми хочемо виміряти аналоговий параметр з максимальним значенням 5В, нам потрібен Vref як 5В сюди, що нам потрібно забезпечити напругою 2,5В (5В / 2) на PIN9. Ось що там сказано. Тут ми збираємося подавати змінну напругу 5В для вимірювання, тому ми дамо напругу 2,5В на PIN9 для Vref 5В.
Для 2,5 В ми використовуємо дільник напруги, як показано на схемі, з однаковим значенням резистора на обох кінцях вони порівну ділять напругу, тому кожен резистор тримає падіння 2,5 В при напрузі живлення 5 В. Падіння з пізнішого резистора приймається як Vref.
Мікросхема працює на годинниковому генераторі RC (Resistor Capacitor). Як показано на принциповій схемі, C1 і R2 утворюють годинник. Тут важливо пам’ятати, що конденсатор С1 можна змінити на нижче значення для вищої швидкості перетворення АЦП. Однак зі швидкістю точність зменшиться.
Отже, якщо програма вимагає більш високої точності, виберіть конденсатор з більшим значенням. Для більшої швидкості вибирайте конденсатор нижчого значення. На 5V ref. Якщо для перетворення АЦП дано аналогову напругу 2,3 В, ми матимемо 2,3 * (1024/5) = 471. Це буде цифровий вихід ADC0804, а зі світлодіодами на виході ми матимемо відповідне світлодіодне освітлення.
Отже, для кожного збільшення 4,8 мВ на вимірюваному вході буде цифровий приріст на виході мікросхеми. Ці дані можуть бути безпосередньо подані в блок обробки для зберігання або використання.