干貨—教你PIC單片機(jī)AD設(shè)置步驟

我們先來捋一下AD的意思。A是模擬信號的意思，D是數(shù)字信號的意思，AD轉(zhuǎn)換就是模數(shù)轉(zhuǎn)換，就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，可以把電壓值轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。

PIC單片機(jī)需要AD轉(zhuǎn)換呢？

當(dāng)PIC單片機(jī)想要獲取電路上某一點(diǎn)的電壓值時，就得用到AD轉(zhuǎn)換，因?yàn)閱纹瑱C(jī)（以及其他處理器）只能處理數(shù)字信號。如果你直接把單片機(jī)的引腳接到電路這個點(diǎn)上，單片機(jī)只知道這個點(diǎn)的電壓是低電平還是高電平，又怎么能得到他的電壓值呢？例如數(shù)字式的萬用表，它測量電壓時，先有一個AD轉(zhuǎn)換電路，把電壓值轉(zhuǎn)換成一個數(shù)值，然后把這個值送個單片機(jī)（當(dāng)然萬用表里的用的處理芯片不是單片機(jī)），單片機(jī)經(jīng)過計(jì)算處理后，再把這電壓值顯示到顯示到屏幕上。不過深圳英銳恩科技有限公司已經(jīng)推出一些較強(qiáng)的EN系列單片機(jī)(EN8f2711)，其內(nèi)部已經(jīng)集成了AD轉(zhuǎn)換器不需要你再外接AD轉(zhuǎn)換芯片。

我們先看看R1和R2，R2是個可調(diào)電阻 如果我們將R2變大 RA0這個管腳上的電壓就越大。R2變小 RA0這個管腳上的電壓就越小。那單片機(jī)是怎么知道電壓變化的。這就需要AD轉(zhuǎn)換。就是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。

PIC用十位二進(jìn)制位的數(shù)來表示電壓，也就是數(shù)值0~1023來表示電壓。那比如現(xiàn)在這個數(shù)值是400那這代表多少的電壓？這就要根據(jù)參考電壓來確定了。

     比如我們設(shè)置正參考電壓為3.3V ，當(dāng)輸入的電壓為0時，數(shù)值就為0。當(dāng)輸入的電壓為3.3V時，數(shù)值就是1023. 那如果輸入的電壓是1.2V代表多少電壓。

    首先，先算出一個數(shù)值代表多少的電壓 3.3V除以1023 約等于 0.003V .

    然后，1.2V除以0.003V 等于400. 這就得出了400代表的是1.2V。

見下圖我們可以看AN0~AN7.這些都是可以配置成模擬輸入的端口。只有這些引腳才能做為AD轉(zhuǎn)換的端口。

下面通過實(shí)例撒干貨——PIC單片機(jī)如何設(shè)置AD的步驟，

實(shí)例講解：

例如： 我們看第一張的原理圖，從RA0/AN0腳輸入個模擬量如果電壓大于1.2v則LED亮否則LED滅。

AD的設(shè)置步驟：

   1，設(shè)置端口

          將RA0口設(shè)置為輸入 TRISA =  0x01；

          將RA0口設(shè)置為模擬  ANSELA = 0x01;

   2, 配置ADC模塊

           選擇ADC的轉(zhuǎn)換時鐘。

           如何選擇轉(zhuǎn)換時鐘呢 要根據(jù)現(xiàn)在的時鐘頻率進(jìn)行選擇。可以根據(jù)數(shù)據(jù)手冊中的表格進(jìn)行選擇 。

          我們設(shè)置單片機(jī)的時鐘頻率為32MHZ ，選擇ADC周期關(guān)鍵不要選擇陰影部分，在32MHz 這一列 我們隨意選擇了ADC時鐘周期1us,對應(yīng)的時鐘源為Fosc/32.，AD控制寄存器1 ADCON1的ADCS<2:0>=010注：ADCS<2:0>代表的意思就是 ADCS的0到2位

配置參考電壓

     我們這里把正參考電壓配置為電源壓。AD控制寄存器1 ADCON1的ADPREF<1:0>=00;

配置左/右對齊

     AD轉(zhuǎn)換后數(shù)值是十位的二進(jìn)制，我們用單片機(jī)卻只是八位的，所以PIC單片機(jī)，用兩個八位的寄存器來存放AD值，ADRESH用來存放高位結(jié)果，ADRESL用來存放低位結(jié)果。可是ADRESH和ADRESL加起來是十六啊。那這十位的數(shù)值是怎么放在里面的。這就靠左右對齊來設(shè)置，如果是右對齊 低8八位放在ADRESL，剩下的2位放在ADRESH中。如果是左對齊 高8八位放在ADRESH，剩下的2位放在ADRESL中。見下圖

我們這里選擇右對齊，所以AD控制寄存器1 ADCON1的 ADFM=1

上面將有關(guān)ADCON1寄存器的配置說完了。下面來講解ADCON0

選擇ADC輸入通道  

AD轉(zhuǎn)換模塊只有一個，而AD輸入通道有8個AN0~AN7.所以不可能同時進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，那個需要用我們就分配給那個，根據(jù)硬件我們將AD轉(zhuǎn)換模塊分配給AN0.

所以ADCON0 的CHS<4:0>=0000;

開啟ADC模塊

 ADC模塊開啟，ADCON0的ADON=1，只是單純的啟用ADC模塊。并不開始AD轉(zhuǎn)換。如果不用ADC模塊時候建議關(guān)閉?？梢允↑c(diǎn)電哦！??！

3 開始AD轉(zhuǎn)換

               ADCON0的GO/DONE=1開啟AD轉(zhuǎn)換。

 4 等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束

 5 讀取結(jié)果

     一般情況下我們并不取一次的AD轉(zhuǎn)換的值。而是取多次之后算平均值。這樣來確保轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。 配置ADC模塊，有許多地方并沒有講解為什么這么配置，因?yàn)樵S多配置其實(shí)是比較隨意的。并不是那么的絕對的。一定非要選擇哪一個。當(dāng)然實(shí)際的配置還是要根據(jù)你項(xiàng)目需求。

//開發(fā)環(huán)境MPLAB X IDE ，單片機(jī)PIC16LF1823. 

#include <pic.h>

__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON

                   &CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);//這個要放到上一行去

__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;

#define  ADC_NUM   8 //轉(zhuǎn)換的次數(shù)

#define  LED       LATA1

void init_GPIO(void)

{

    TRISA =  0x01;//端口設(shè)置為輸入

    ANSELA = 0x01;//設(shè)置為模擬輸入

    PORTA = 0x00;

    LATA  = 0x00;

}  

void init_fosc(void)

{

    OSCCON = 0xF0;//32MHZ

}

void init_AD(void)

{

 ADCON1= 0xA0;//右對齊，AD時鐘為Fosc/32,參考電壓為電源電壓，

 ADCON0= 0x00;//選擇通道AN0

 ADCON0bits.ADON = 1;//開啟模塊

}

unsigned int ADC_BAT_ONE(void)//轉(zhuǎn)換一次

unsigned int value;

    value=0;

    ADCON0bits.CHS =0;//選擇通道AN0

    ADCON0bits.ADGO=1;//開始轉(zhuǎn)換

    while(ADCON0bits.GO==1);//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束

    value=(unsigned int)ADRESH;//強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，因?yàn)锳DRESH是字符型的只能表示8位二進(jìn)制。所以必須轉(zhuǎn)換成可以容納10位二進(jìn)制的整型。

    value= value<<8;// 將高兩位左移8位

    value += ADRESL;//低八位加入ADRESL的值。

    return value;

}

unsigned int ADC_BAT_contiue(void)

{

    unsigned int ADV_MCU[ADC_NUM],ADV_CNT,ADV_ALL;

    ADV_ALL=0;

    for(ADV_CNT=0;ADV_CNT<ADC_NUM;ADV_CNT++)//進(jìn)行多次AD轉(zhuǎn)換

    {

     ADV_MCU[ADV_CNT]=ADC_BAT_ONE();

    }

     for(ADV_CNT=0;ADV_CNT<ADC_NUM;ADV_CNT++)//計(jì)算多次AD轉(zhuǎn)換的平均值

    {

        ADV_ALL += ADV_MCU[ADV_CNT];

    }

    ADV_ALL= ADV_ALL/ADC_NUM;

    return ADV_ALL;//得到結(jié)果返回

}

/*

 *

 */

int main(int argc, char** argv) {

     init_fosc();//設(shè)置時鐘

     init_GPIO();//設(shè)置I/O口

     init_AD();//設(shè)置AD

     while(1)

     {

         if( ADC_BAT_contiue()>400)//判斷輸入電壓是否大于1.2V

         {

             LED=1;//燈亮

         }

         else

         {

 LED=0;//燈滅

         }

     }

}

以上是本次的分享，通過對AD概念介紹以及PIC單片機(jī)為什么需要AD轉(zhuǎn)換的說明，相信你已經(jīng)掌握了AD的作用，在理解概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)用實(shí)例講解PIC單片機(jī)的AD設(shè)置步驟。如果覺得自己再設(shè)置AD轉(zhuǎn)換，可以直接購買自帶AD的單片機(jī)，深圳市英銳恩科技有限公司推出的EN系列有自帶AD轉(zhuǎn)換芯片，無需外接AD轉(zhuǎn)換芯片，十分方便。