AVR单片机ADC的应用

AVR单片机ADC的应用

1.数模转换的基础知识

数模转换器(ADC)基本上是一个比例上的问题，即由ADC产生的数字值跟输入模拟量与转换器量程的比值有关的。转换关系如下：

Vin/Vfullscale=X/(2N-1)　　其中X是数字输出，N是数字输出的位数(ADC的位数)，Vin是模拟输入量的值，Vfullscale是模拟输入量的最大值。

数模转换的转换精度计算：

Vresolution=Vfullscale/((2N-1)

2.AVR微控器的ADC介绍

AVR微控器的ADC具有两个ADC寄存器：ADC控制与状态寄存器ADCSR控制ADC的运行;ADC多路复用选择器ADMUX,控制8个测量的模拟量输入。

为了ADC以最大的精度操作时，要求使用50HZ---200K HZ之间的时钟频率，选择合适的比例分频因子以获得50HZ---200KHZ的转换频率。由于ADC的速度比较慢，如果处理器在ADC转换数据时处于等待状态，会浪费时间，则ADC通常采用中断模式。ADC初始化：

(1)　设置ADCSR的最低三位，确定分频因子

(2) 设置ADIE为1,打开中断模式

(3)　设置ADEN为高电平，使ADC有效

(4) 　设置ADSC,以马上开始转换

3.应用

系统功能：当在模拟通道3输入电压超过3V时，系统点亮红色LED;当输入电压小于2V时，点亮黄色LED,当输入电压在2V--3V间，点亮绿色LED.

将单片机下位机程序下载到单片机最小系统，插上USB转TLL模块，就可以运行电脑上位机软件，最后通过电脑连接投影仪，投影在会场的大屏幕上，效果很好。

硬件连接：三个LED分别接至AT908535的PORD口的PORTD.0、 PORTD.1、PORTD.2　AVR微控制器的ADC外设会根据所使用的具体微控制器而有所不同，所有的ADC都对VCC连接中的引脚电压有噪声抑制要求，有些拥有内置的噪声消除器，有些则拥用在内部控制Vref的能力，使用ADC时需要查看相关微控制器的手册。

程序代码：

#i nclude<90s9535.h>

#define LEDS PORTD

#define red 0xfe

#define yellow 0xfd

#define green 0xfc

#define uchar unsigned char

interrupt[ADC_INT] void adc_isr(void)

{

uchar adc_data; //variable for ADC result

adc_data=ADCW; //read all 10bits into variable

if(adc_data>(3*1023)/5)

LEDS=red;

else(adc_data<(2*1023)/5)

LEDS=yellow;

else

LEDS=green;

ADCSR=ADCSR|0x40; //start the next conversion

}

void main()

{

DDRD=0x07; //least signifcant 3 bits for output

ADMUX=0x03; //select to read only channel 3

ADCSR=0xCE; //ADC中断，64分频

#asm("sei")

while(1); //等待ADC中断产生

}

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以单片机教学为例，首先分析单片机技术课程的知识目标和能力目标，将整个课程划分为若干个具有递进性和连贯性的“项目”。每个项目都是一个具体的产品设计与制作，都含有一些编程和焊接的新知识和新技能，以项目带动教学，由浅入深地把知识和技能渗透到项目的实施过程中。按照这个教学思路，设计了三个单片机小制作，100个程序范例。