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| + | ====== Conversor Analógico-para-Digital ====== | ||
| + | Um conversor Analógico-para-Digital (ADC) transforma um valor analógico de voltagem num valor digital. Os limites para a tensão permitida numa entrada ADC do microcontrolador AVR são 0-5,5 V. O número de bits do valor digital é de 10, e a sua precisão é de ± 2 unidades. O erro pode ser ainda maior, se a tensão de alimentação do microcontrolador não estiver protegida de qualquer interferência. O AVR tem um pinos de tensão de alimentação e de tensão de comparação separados para o ADC. A tensão de alimentação separada ajuda a reduzir a interferência e pode não diferir mais de 0,3 V da tensão principal de alimentação. A comparação das tensões define o valor digital máximo. Por exemplo, se a tensão de comparação é de 3 V, então uma entrada com a mesma tensão vai ser lida como 2< | ||
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| + | Um AVR ADC funciona segundo o princípio de aproximação sucessiva. Em suma, a tensão medida é comparada com os níveis específicos de voltagem e os resultados são reportados como uma matriz de bits. Este método é relativamente lento, pois cada bit no resultado final é calculado separadamente. O AVR gasta 13 ciclos de relógio para cada medição, com excepção do primeiro (no start-up), no qual consome 25 ciclos. Esses ciclos não são os ciclos de funcionamento do controlador, | ||
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| + | O valor medido pode ser lido como um valor de 8 ou 10-bits. Como o próprio AVR é um dispositivo de 8 bits, tem dois registos de 8 bits para armazenar os valores do ADC. É possível especificar nas configurações se os dois primeiros ou os últimos dois bits vão para um registo separado. Se os dois bits menos significativos, | ||
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| + | Um AVR típico tem 8 canais de entrada de tensão analógica. A série ATtiny tem apenas alguns, e alguns dispositivos ATmega têm 16, mas há sempre um único conversor. Para tornar possível a utilização de diferentes entradas, o dispositivo tem um multiplexador embutido. A entrada do multiplexador é definida através de um registo especial. A unidade ADC tem mais algumas propriedades: | ||
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| + | < | ||
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| + | <box 100% round # | ||
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| + | Task: measure the voltage in ADC channel 3 of an ATmega128. The voltage is in range of 0-5 V and the result should be at 8-bit precision. | ||
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| + | <code c> | ||
| + | #include < | ||
| + | |||
| + | int main() | ||
| + | { | ||
| + | unsigned char result; | ||
| + | |||
| + | // Choose AREF pin for the comparison voltage | ||
| + | // (it is assumed AREF is connected to the +5V supply) | ||
| + | // Choose channel 3 in the multiplexer | ||
| + | // Left align the result | ||
| + | ADMUX = (1 << REFS0) | (1 << ADLAR) | (3); | ||
| + | |||
| + | // Start the ADC unit, | ||
| + | // set the conversion cycle 16 times slower than the duty cycle | ||
| + | ADCSRA = (1 << ADEN) | (1 << ADPS2) | (1 << ADSC); | ||
| + | |||
| + | // Wait for the measuring process to finish | ||
| + | while (ADCSRA & (1 << ADSC)) continue; | ||
| + | |||
| + | // Read the 8-bit value | ||
| + | result = ADCH; | ||
| + | } | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | </ | ||