AVR 单片机学习（十）ATmega16 ADC

性能指标：速度与精度

AVR 的模数转换器

 

转换速率：每秒钟采样的次数。常用单位： SPS（每秒次） KSPS（每秒千次） MSPS（每秒百万次）。越快越好。
转换精度：转换结果的有效位数（二进制）。单位：位
AVR的片上ADC：
最高转换速率：15kSPS
最高转换精度：10位

AVR片上ADC的特点：
10 位 精度
0.5 LSB 的非线性度
± 2 LSB 的绝对精度
65 - 260 μs 的转换时间
最高分辨率时采样率高达15 kSPS
8 路复用的单端输入通道
7 路差分输入通道
2 路可选增益为10x 与200x 的差分输入通道
可选的左对齐ADC 读数
0 - VCC 的 ADC 输入电压范围
可选的2.56V ADC 参考电压
连续转换或单次转换模式
通过自动触发中断源启动ADC 转换
ADC 转换结束中断
基于睡眠模式的噪声抑制器
使用流程：
1.初始化相关寄存器
2.读取转换结果
3.平滑滤波
4.进行单位制变换

 

转换结果默认是右对齐的。所以高6位是补0的。  电压增益一般用不到。

 

相关寄存器

第一个寄存器：ADMUX

这个是多工选择寄存器，ADMUX  7 6  是参考电压源选择  ，有表

一般AVCC不稳定 所以一般不用 一般用 1  1  内部2.56V

第5位：是转换结果 左对齐  默认是右对齐   左对齐就是放在高10位  低6位是补0的。

一般左对齐应用场合是只需要8位的精度，就左对齐 取出高半个字节 就支取了8位精度。

第4位：模拟通道与增益选择位有个列表 不同的组合 和增益，而我们现在只需要单端输入所以 都设置为0.

 

第2个寄存器：ADC 控制与状态寄存器

第7位：ADC 使能  ADEN 置位 就启动ADC

第6位：ADC 开始转换，启动ADC开始进行转换

 

第5位：自动触发使能，很多时候需要循环采样模拟信号，自动触发采样很有用的，比如，用定时器100MS 采样一次。触发源下面会有讲。

第4位：ADC中断标志。 转换结束之后 这个位会置位， 

第3位：ADC 中断使能

第2:0位：预分频选择位  是因为它需要一个时钟   看那前面转换时序图194页下图 

有个表可以晶振时钟 2分频到128分频。

50----200KHZ的时钟 获得精度。低于10位 可以高于200KHZ

注意：正常转换需要13个ADC（跟上图有点重复） 200KHZ /13 = 15.384 最高也得 正常就按200KHZ /13就可以

下面我们计算下 16MHZ的时候它能给ADC 提供一个怎样范围的时钟。

最大 16000 000  /128  = 125.000 也就是说  ADC时钟最低是 125KHZ

单次转换速率   125/13= 9.6153846153846153846153846153846   9.615K 这个单位

超过200KHZ 精度就会降低

第3个寄存器：ADCH  ADCL 两个8位寄存器

这个寄存器分两种情况  就是 ADLAR 是左对齐还是右对齐决定

第4个寄存器：特殊功能IO寄存器

这个寄存器不是专属于ADC转换寄存器的。只有7、6、5 这3位跟ADC有关。决定ADC触发源

 

 全是0  是连续转换模式。就是 转换率 125/13 大约9.15

如果连续模式  就是转换结束 立即进入中断 然后中断又立即启动下次转换。所以转换ADC转换频率等于进入中断的频率。

模拟比较器 就设计到自带的模拟比较器的功能

外部中断0  来一个外部中断 触发一次转换

下面都是定时器、计数器的中断。

最常用的就是连续转换模式。

adc.h  key.h 是自己编写的头文件

 

先将  ADC采样到的数据缓冲起来   8个结果都暂存起来

 

均值滤波  read_adc() 返回read_BUF

voltile  每次都从寄存器读数据不是从缓存读

STATIC这个变量尽在本文件有效

static  voltile unsigned int adc_buffer[MAX_ADC_BUFFER]

MAX_ADC_BUFFER 是宏   9

 

void int_adc(void)

{

   ADUMX |= (1<< 看不清)|(1<<看不清  )  //是参考电压源 2.56V

   ADCSRA  |= （1<< ）|（1<< ）|（1<< ）|（1<< ）   //  ADC使能 ADC 考试转换  连续转换 中断使能 128分频(最后3个置1)

}

unsigned int read_adc(void){

    return  adc_buff(0);

}

 

//ADC 转换完成中断

SIGNAL(SIG_ADC){

   unsigned char i;

   unsigned int temp sum =0;

  temp =ADC ;//ADC数据给了temp  注意这个结果是右对齐的因为我们没有置位 左对齐

  for(i=1;i

     //这里是一个求和操作

   adc_fuffer= adc_buffer[i+1];//顺序的将元素向前移动一个位置

   sum += ADC_BUFFER[i];  //累加起来

  }

//  将本次转换的结果的值  保存在最末的位置

adc_buffer() = temp;

sum + = adc_buffer(maxacdbuffer -1);//本次的结果 8次的求和

下面这个是除以8 相当于 右移动3位

adc_buffer[[0] = adcbuffer >> 3

//这样就完成对ADC 转换的结果进行了 平滑滤波

}

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