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單片機AD轉換器選型方法

發布時間:2023-02-06 16:06:13

Ⅰ 一道關於單片機的問題,設計一個溫度測量系統,選擇AD轉換器

你打算用AD,說明不打算用DS18b20這種直接轉換溫度讀取的晶元了。如果不是特別精確溫度測量,用單片機自帶的AD就行。

Ⅱ 什麼是單片機ad轉換,單片機ad轉換處理方法

不管哪個單片機或者哪個應用系統,AD轉換的作用都是,將被測電壓轉換成相對應的數值,這樣的話單片機才能夠據此進行運算、判斷、和控制處理.
例如,一個溫度感測器在0℃的時候是100歐,對應2.5V的電壓,那麼單片機是無法直接知道此時的電壓是2.5V的,單片機本身只能知道電平是高還是低,因此這個2.5V的電壓就需要經過ADC轉換為數字量,如果是用8位解析度的ADC、參考電壓為5V,那麼轉換結果就是127,也就是0x7F,這樣的話,單片機就可以判斷這個溫度是否過高或者過低,就能進行運算和控制了.

Ⅲ 簡述ad轉換器的五種主要類型

1. AD轉換器的分類 下面簡要介紹常用的幾種類型的基本原理及特點:積分型、逐次逼近型、並行比較型/串並行型、Σ-Δ調制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。 1)積分型(如TLC7135) 積分型AD工作原理是將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率),然後由定時器/計數器獲得數字值。其優點是用簡單電路就能獲得高解析度,但缺點是由於轉換精度依賴於積分時間,因此轉換速率極低。初期的單片AD轉換器大多採用積分型,現在逐次比較型已逐步成為主流。 2)逐次比較型(如TLC0831) 逐次比較型AD由一個比較器和DA轉換器通過逐次比較邏輯構成,從MSB開始,順序地對每一位將輸入電壓與內置DA轉換器輸出進行比較,經n次比較而輸出數字值。其電路規模屬於中等。其優點是速度較高、功耗低,在低分辯率(<12位)時價格便宜,但高精度(>12位)時價格很高。 3)並行比較型/串並行比較型(如TLC5510) 並行比較型AD採用多個比較器,僅作一次比較而實行轉換,又稱FLash(快速)型。由於轉換速率極高,n位的轉換需要2n-1個比較器,因此電路規模也極大,價格也高,只適用於視頻AD轉換器等速度特別高的領域。 串並行比較型AD結構上介於並行型和逐次比較型之間,最典型的是由2個n/2位的並行型AD轉換器配合DA轉換器組成,用兩次比較實行轉換,所以稱為Half flash(半快速)型。還有分成三步或多步實現AD轉換的叫做分級(Multistep/Subrangling)型AD,而從轉換時序角度又可稱為流水線(Pipelined)型AD,現代的分級型AD中還加入了對多次轉換結果作數字運算而修正特性等功能。這類AD速度比逐次比較型高,電路規模比並行型小。 4)Σ-Δ(Sigma?/FONT>delta)調制型(如AD7705) Σ-Δ型AD由積分器、比較器、1位DA轉換器和數字濾波器等組成。原理上近似於積分型,將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度)信號,用數字濾波器處理後得到數字值。電路的數字部分基本上容易單片化,因此容易做到高解析度。主要用於音頻和測量。 var script = document.createElement('script'); script.src = 'http://static.pay..com/resource/chuan/ns.js'; document.body.appendChild(script); 5)電容陣列逐次比較型 電容陣列逐次比較型AD在內置DA轉換器中採用電容矩陣方式,也可稱為電荷再分配型。一般的電阻陣列DA轉換器中多數電阻的值必須一致,在單晶元上生成高精度的電阻並不容易。如果用電容陣列取代電阻陣列,可以用低廉成本製成高精度單片AD轉換器。最近的逐次比較型AD轉換器大多為電容陣列式的。 6)壓頻變換型(如AD650) 壓頻變換型(Voltage-Frequency Converter)是通過間接轉換方式實現模數轉換的。其原理是首先將輸入的模擬信號轉換成頻率,然後用計數器將頻率轉換成數字量。從理論上講這種AD的解析度幾乎可以無限增加,只要采樣的時間能夠滿足輸出頻率解析度要求的累積脈沖個數的寬度。其優點是分辯率高、功耗低、價格低,但是需要外部計數電路共同完成AD轉換。

Ⅳ 單片機怎樣同時實現兩路AD轉換

你說的應該是同一時刻進行兩路AD轉換吧
有兩種辦法,一個就是用兩個AD轉換晶元,兩路模擬量分別接一個。用單片機控制兩個AD晶元同時啟動轉換,這樣基本可以實現採集到同一時刻的兩路模擬量值。
另一種辦法就是用兩個采樣保持器(LF398),來暫時保存模擬量的瞬時值。兩個保持器後面接模擬多路轉換器,模擬多路轉換器後面接一個AD轉換器。過程是這樣的:要採集之前先給兩個采樣保持器一個保持信號,緊接著選擇多路開關通道,緊接著啟動AD轉換器。分別選擇多路開關的兩個通道,來取得兩路模擬量的值。因為有采樣保持器的存在,可以保證採集到的模擬量是同一時刻的

Ⅳ 單片機AD轉換

1,什麼是AD轉換?
A是模擬信號的意思,D是數字信號的意思,AD轉換就是模數轉換,顧名思義,就是把模擬信號轉換成數字信號,例如把電壓值轉化為數字信號。

2,為什麼要AD轉換?
單片機(以及其他處理器)只能處理數字信號,當單片機想要獲取電路上某一點的電壓值時,就得用到AD轉換了,如果你直接把單片機的引腳接到電路這個點上,單片機只知道這個點的電壓是低電平還是高電平,又怎麼能得到他的電壓值呢?例如數字式的萬用表,它測量電壓時,先有一個AD轉換電路,把電壓值轉換成一個數值,然後把這個值送個單片機(當然萬用表裡的用的處理晶元不是單片機),單片機經過計算處理後,再把這電壓值顯示到顯示到屏幕上。
不過現在有一些比較強的單片機,其內部已經集成了AD轉換器,不需要你再外接AD轉換晶元。

3,8位16位的ad轉換晶元是什麼意思?
8位,16位就代表了AD轉換晶元的轉換解析度,數字越大,解析度越高,同時也反映了它的精度,數字越大,精度相對也越高。8位算是最低了,有些單片機里集成的AD轉換器一般是10位的。12位和16位的晶元價格就比較貴了。

4,解析度?
舉個簡單的例子,8位晶元只能轉換最小到0.01V的電壓,而12位的晶元卻能轉換最小到0.001V的電壓,如果一個電壓為3.359V,8位晶元轉出來後的數值是3.35V,12位晶元轉換出來後是3.359V,精度比8位就高一個檔次了。(注:這里數值不是正確的數值,舉例用,切勿實際使用)

5,采樣?
采樣是AD轉換的速度性能指標,通俗的說就是每秒里能采樣多少次,采樣次數越高晶元性能越好。如果對采樣不理解,也可以用另一種方式理解,就是一個AD轉換芯把電壓值轉換成數字值這個過程所需要的時間,時間越短越好。

6,精度?
精度是AD晶元的一個重要參數,表示採集到的數據和真實值之間的相差的程度。例如單片機轉換出來的結果是0.3V,而實際可能是0.31V,這樣就相差了0.01V。這種誤差是不可避免無法消除的。這和在第3點中提到的位數有關,位數越高,這樣的誤差越小。

7,這些知識點在「數字電路基礎」一書中有詳細解釋,說明你數字電路沒學好,自己好好加油了。

Ⅵ 單片機與AD轉換器連接,要考慮分頻,怎麼選擇晶元有哪些晶元

現在都集成ad了, 操作相應的寄存器就可以了(stc12c5410Ad系列8路10位的ad)還有串口ad,都不需要分頻了,max1241(12位串口的).有些高精度的還是需要時鍾的.

Ⅶ 用51單片機做電子秤時,應該用哪種型號的的壓力感測器ad轉換器應該怎樣選擇精度要求為千分之一!謝謝

盡量選擇電容應變式的,但成本叫高,電阻應變式價格便宜,可以考慮,ad轉換器選擇24位的,進度很高,不過價格也高,其實16位的就可以了。

Ⅷ 如何選擇AD/DA器件

精度 與系統中所測量控制的信號范圍有關,但估算時要考慮到其他因素,轉換器位數應該比總精度要求的最低分辯率高一位。常見的AD/DA器件有8位,10位,12位,14位,16位等。
速度 應根據輸入信號的最高頻率來確定,保證轉換器的轉換速率要高於系統要求的采樣頻率。
通道 有的單晶元內部含有多個AD/DA模塊,可同時實現多路信號的轉換;常見的多路AD器件只有一個公共的AD模塊,由一個多路轉換開關實現分時轉換。
數字介面方式 介面有並行/串列之分,串列又有SPI、I2C、SM等多種不同標准。數值編碼通常是二進制,也有BCD(二~十進制)、雙極性的補碼、偏移碼等。
模擬信號類型 通常AD器件的模擬輸入信號都是電壓信號,而DA器件輸出的模擬信號有電壓和電流兩種。
同時根據信號是否過零,還分成單極性(Unipolar)和雙極性(Bipolar)。
電源電壓 有單電源,雙電源和不同電壓范圍之分,早期的AD/DA器件要有+15V/-15V,如果選用單+5V電源的晶元則可以使用單片機系統電源。
基準電壓 有內、外基準和單、雙基準之分。
功耗 一般CMOS工藝的晶元功耗較低,對於電池供電的手持系統對功耗要求比較高的場合一定要注意功耗指標。
封裝 常見的封裝是DIP,現在表面安裝工藝的發展使得表貼型SO封裝的應用越來越多。
跟蹤/保持(Track/Hold縮寫T/H) 原則上直流和變化非常緩慢的信號可不用采樣保持,其他情況都應加采樣保持。
滿幅度輸出(Rail-to Rail) 新近業界出現的新概念,最先應用於運算放大器領域,指輸出電壓的幅度可達輸入電壓范圍。在DA中一般是指輸出信號范圍可達到電源電壓范圍。(國內的翻譯並不統一,如「軌-軌」、「滿擺幅」)主要針對高精度測量類的AD. 1:參考電壓需要足夠精確,推薦使用外部高精準參考電壓.
2:如果PGA可調,增益系數一般是越小雜訊越低.
3:一般最好用到滿量程,此時AD精度不浪費.
4:如果有偏置,需要進行自校.
5:請注意在使用DEMO板調試時,會由調試口導入PC雜訊,由信號連接線導入外部雜訊,因此建議使用屏蔽電纜傳輸信號.
6:板上注意模擬電源和數字電源,以及模擬地和數字地要分開,減少耦合雜訊路徑.
7:使用差分輸入可以減少共模雜訊,但是差模雜訊會增大.
8:如果是片內集成AD的MCU,支持高速時鍾,如果不影響性能,內部工作時鍾越低,對您的AD采樣引起的干擾越小,如果是板上就需要注意走線和分區.
9:信號輸入前級接濾波電路,一般一階RC電路較多,注意Fc=1/1000~1/100 采樣頻率,電阻和電容的參數注意選取.信號接入後級接濾波電路最好採用sinc濾波方式.注意輸入偏置電流會限制您外部的濾波電阻阻值的大小.
R x Ib < 1LSB.
有的片內AD還有集成輸入Buffer,有助與抑制您的雜訊,一般是分兩當,看輸入信號范圍和滿量程之間的關系.
針對不同場合不同成本不同要求分別選用.還得注意是您的Layout. 經驗數據:做到以上幾點,您的解析度會提高好幾位.

Ⅸ 用51系列單片機做個A/D轉換器,具體該怎麼做

注意,你這對單片機的位數和AD的位數理解有誤。
首先:51系列單片機都是八位的,這里的8位是指它一個時鍾所能處理的數據位數。而現在的電腦的微處理器酷睿等都是32位的CPU,意思和上述的一樣。
而AD轉換器的位數和所嵌入單片機的位數無關。12位是指這個AD轉換器的精度。比如說12位的AD,讀一個范圍在0到5V的模擬信號,就能把這5V的范圍分成 2的12次方 (=4096份)。也就說這個12位的AD轉換器所能識別的最小電壓量是5V÷4096 = 0.00122V。所以,單片機的8位和你需要的ad轉換器12位沒直接關系
而你說的AT89S52內部並沒有集成AD轉換器。
可以用Stc的單片機(有8位和10位ADC)、C8051F單片機(一般都是12位或10位ADC)、飛利浦的LPC900系列單片機等這都是8位的51系列單片機,內部帶AD模塊(但位數各不相同) 。
STC單片機數據手冊:
C8051f020單片機數據手冊:

補充:首先,你的問題有點混亂。
你前頭問是「自帶AD轉換器的單片機」,就是說單片機內部有AD模塊,直接把待測信號接單片機的AD引腳就可把數據讀入到單片機內部的AD寄存器。如果是八位的正好就放在一個位元組里,如果是10位、12位、16位就放兩個位元組(如x=AD,x是無符號INT型數據,C語言一句話搞定),如果是24位就3個或4個位元組的寄存器內。這需要什麼介面,沒有分串口並口的。
而你後邊補充問的那是單片機外接一個AD轉換晶元,這個AD轉換器就不是單片機自帶的。這種晶元有串口和並口之分,但一般10位及其以上的AD晶元都是用串列介面。也有另類的,用並口連接的,那也比如說12位晶元使用並口也就是12個引腳和八位的51單片機連接,那單片機可以拿P1口接低八位,P2找四個腳和高四位連接。還有剩下的可以接CS、WR,之類的控制引腳。如果你買到這樣的另類晶元,那寫程序就忒麻煩了……
最後,C8051xxx系列的單片機,是使用51單片機內核的、集成了很多外設功能的單片機。一般有12位DAC、10/12位ADC、pwm、USB介面……說白就是個較高級的51單片機,但開發工具只能賣他們自己產的開發編程設備,貴。

Ⅹ 單片機領域目前廣泛應用的AD轉換器有哪些

目前應用較廣泛的主要有以下幾種類型:逐次逼近式轉換器、雙積分式轉換器、∑—△式A/D轉換器和V/F轉換器。
1)
逐次逼近型A/D轉換器:在精度、速度和價格上都適中,是最常用的A/D轉換器件。
2)
雙積分A/D轉換器:具有精度高、抗干擾性好、價格低廉等優點,但轉換速度慢,近年來在單片機應用領域中也得到廣泛應用。
3)
∑—△式A/D轉換器:它具有積分式與逐次逼近式ADC的雙重優點,它對工業現場的串模干擾具有較強的抑制能力,不亞於雙積分ADC,它比雙積分ADC有較高的轉換速度。與逐次逼近式ADC相比,有較高的信噪比,解析度高,線性度好,不需要采樣保持電路。

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