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1 Saulo O. D. Luiz
Sistemas Microcontrolados
Período 2009.2
Aula 10
2 Saulo O. D. Luiz
Roteiro
Conversor A/D
3 Saulo O. D. Luiz
Introdução
Símbolo doConversor A/D
Diagrama de blocos
Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição –
Editora Érica – 2008.
4 Saulo O. D. Luiz
Conversor A/D
Grandeza analógicaEx.: temperatura ao longo do dia
Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição – Editora Érica – 2008.
5 Saulo O. D. Luiz
Conversor A/D
TransdutorConverte uma grandeza não-elétrica em uma
grandeza elétrica (tensão ou corrente)Ex.: sensor de temperatura LM35D
Fonte: SeMICONDUCTOR, National. LM35/LM35A/LM35C/LM35CA/LM35DPrecision Centigrade Temperature Sensors. Disponível em: http://www.national.com/ds/LM/LM35.pdf.Acessado em: 3 de Outubro de 2009
6 Saulo O. D. Luiz
Conversão de tensão analógica em valores digitais
Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição – Editora Érica – 2008.
7 Saulo O. D. Luiz
Sinal amostrado Sinal quantizado
Sinal digital
8 Saulo O. D. Luiz
Conversor A/D
Tensão de referência VREF+ Tensão de referência VREF-
Faixa de tensão analógica (VREF+) – (VREF-) a ser convertida em digital
Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição –
Editora Érica – 2008.
9 Saulo O. D. Luiz
Conversor A/D
Resolução da conversãoEx.: (5V – 0V) / 256 = 19,53mV
Número de bits para representar o sinal digitalEx.: 8 bits, pois 2^8 = 256
10 Saulo O. D. Luiz
Tempo de aquisição
No mínimo 12us para um Vin com RS=50Ω, à temperatura de 50º C No mínimo 20us para um Vin com RS=10kΩ (RS máximo
recomendado pelo fabricante), à temperatura de 50º C Por segurança, sugere-se um tempo de aquisição mínimo de 50us
Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição –
Editora Érica – 2008.
11 Saulo O. D. Luiz
Conversor A/DSeletor de canal
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Conversor A/D
O conversor A/D pode operar mesmo com o PIC no modo SLEEP
Para isso, o sinal de clock do conversor A/D (CAD) deve ser derivado do oscilador RC interno do A/D
13 Saulo O. D. Luiz
Conversor A/D
ADRESH:ADRESL armazenam o resultado de 10 bits da conversão A/D
ADCON1,
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Conversor A/D
TAD Tempo de conversão A/D por bit
O conversor A/D requer no mínimo 12 TAD para realizar a conversão de 10 bits
15 Saulo O. D. Luiz
Conversor A/D
Possibilidades para TAD 2Tosc 8Tosc 32ToscOscilador RC interno do módulo A/D
16 Saulo O. D. Luiz
Conversor A/D
A fonte do relógio do conversor A/D deve garantir um TAD mínimo de 1.6µs
Máxima frequência de operação por fonte de relógio
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Passos para a conversão A/D
Configuração do módulo A/DConfigurar
pinos de entrada analógica tensões de referência pinos de I/O digital (ADCON1)
Selecionar o canal de entrada analógica (ADCON0)
Selecionar a freqüência do sinal de clock do conversor A/D (ADCON0)
Ativar o módulo A/D
18 Saulo O. D. Luiz
Passos para a conversão A/D
Se necessário, configurar a interrupção do módulo A/DReset o bit ADIFSete o bit ADIESete o bit GIE
Aguardar o tempo de aquisiçãoIniciar a conversão
Setar o bit GO/DONE (ADCON0)
Aguardar o tempo de conversão
19 Saulo O. D. Luiz
Passos para a conversão A/D
verificando se o valor do bit GO/DONE é zero (sinalizando o fim de conversão A/D)
ou aguardar pela interrupção gerada pelo módulo A/D ao fim da conversão
Ler o par de registradores (ADRESH:ADRESL)
Limpar o bit ADIF se a interrupção do conversor A/D for utilizada
20 Saulo O. D. Luiz
Caso especial
A conversão é abortada se o bit GO/DONE for resetado durante a conversãoOs valores de ADRESH:ADRESL não são
alterados
Após a conversão ser abortada, é necessário aguardar 2TAD antes de uma nova conversão ser iniciada
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Registrador ADCON0
Registrador de controle do módulo A/D
Bit 0 (bit ADON – ativa o conversor A/D)1 = conversor A/D ligado0 = conversor A/D desligado
Bit 1 (bit não usado – lido como 0)
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Registrador ADCON0
Bits 5-3 (bits CHS2:CHS0 – bits de seleção de canal) 000 = canal 0, (RA0/AN0) 001 = canal 1, (RA1/AN1) 010 = canal 2, (RA2/AN2) 011 = canal 3, (RA3/AN3) 100 = canal 4, (RA5/AN4) 101 = canal 5, (RE0/AN5) 110 = canal 6, (RE1/AN6) 111 = canal 7, (RE2/AN7)
23 Saulo O. D. Luiz
Registrador ADCON0
Registrador de controle do módulo A/D
Bits 7-6 (bits ADCS1:ADCS0 – bits de seleção da fonte de relógio do conversor A/D) 00 = FOSC/2 01 = FOSC/8 10 = FOSC/32 11 = relógio derivado de um oscilador RC
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Registrador ADCON1Seleção da função dos pinos da porta A e E
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Bits 3-0 (bits PCFG3:PCFG0)
26 Saulo O. D. Luiz
Registrador ADCON1Bit 7 (bit ADFM – seleção de formato do resultado da
conversão A/D)