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AVR單片機入門----C語言高效設計實踐（七）
來源： 日期：2013-11-1 14:21:40 人氣：標簽：
由于模擬開關(guān)的輸入端同porta口相連復用，當一個應用系統(tǒng)不需要或者只需要少數(shù)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器時，這個端口的其他引腳可以當作普通的1/0口使用。但是要注意，盡量不要在用到/vd轉(zhuǎn)換器時，再將porta口作為普通i/o口使用，因為這會影響到a/d的轉(zhuǎn)換精度。
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器可將輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成一個10位的數(shù)字量信號。它以某一個參考電壓為基準（如內(nèi)部標準參考電壓2.56v或者外部輸入電壓源），將指定引腳上的輸入電壓量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號量，寫入到avr處理器的adc寄存器中。輸入模擬電壓的范圍介于agnd和avcc之間，atmeag16l的模，數(shù)轉(zhuǎn)換器的精度 高為10位，當參考電壓為5v時， 小的分辨電壓是5v/2'o一0．o05v。另外，atmeag16l內(nèi)部帶有前置放大器，放大倍數(shù)為10倍和200倍，我們可將微弱的輸入信號進行適當放大后再進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
模/數(shù)轉(zhuǎn)換器相關(guān)寄存器
atmeag16l與模/數(shù)轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器主要有admux、adcsra、adch和adclo1.admux admux負責控制模/數(shù)轉(zhuǎn)換輸入通道的選擇以及參考電壓源的選取。
mux4—muxo;控制選擇a/d輸入通道、放大倍數(shù)選取及差模輸入方式選取。
adlar：adch和adcl輸出格式控制位，當該位置1時，輸出結(jié)果左對齊；當該位置0時，輸出結(jié)果右對齊。
refs1、refso：為控制參考電壓的選擇。下表為refs1、refso的設置及對應的參考電壓。
2.adcsra adcsra為adc控制和狀態(tài)寄存器。
adps2—adpso:adc預分頻選擇，這3位決定adc分頻器的值，如下表所示。
adie;adc中斷使能。adie為“1”，則adc轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷即被使能；否則，中斷禁止。
adif:.adc中斷標志。adc轉(zhuǎn)換完成，并且數(shù)據(jù)更新后，adc中斷標志(adif)置“1”。此時若adc的中斷使能位(adie)和全局中斷使能位(sreg)都為“1”，則單片機產(chǎn)生一個adc完成中斷。當單片機執(zhí)行相應的中斷后，adif被清“o”。adif也可通過寫入“0”來清除。
adate：adc自動觸發(fā)使能。adate置位將啟動adc自動觸發(fā)功能。觸發(fā)信號的上跳沿啟動adc轉(zhuǎn)換。
觸發(fā)信號源通過sfior寄存器的adc觸發(fā)信號源選擇位adts設置。
adsc：模數(shù)轉(zhuǎn)換啟動。當adc工作于單次轉(zhuǎn)換模式時，該位必須寫入“1”才能啟動每次轉(zhuǎn)換過程；adc工作于自由轉(zhuǎn)換模式時，adsc也必須在第一次轉(zhuǎn)換時寫入“1”。注意：adc在上電后，必須首先進行一次初始化轉(zhuǎn)換，這個轉(zhuǎn)換值無效。
aden：模數(shù)轉(zhuǎn)換使能。aden為“1”時，單片機的模數(shù)轉(zhuǎn)換使能；否則禁止。
3.adch和adcladch和adcl兩個寄存器用于存儲adc的轉(zhuǎn)換結(jié)果。
為了確保數(shù)據(jù)讀取的正確性，adcl寄存器的內(nèi)容應當首先被讀取，一旦用戶開始對adcl讀取，adc對數(shù)據(jù)寄存器的寫操作就被禁止，這就意味著，如果用戶讀取了adcl，那么即便另一次adc轉(zhuǎn)換過程在讀adch之前結(jié)束了，兩個數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容也不會被更新。當用戶對adch的讀操作完成后，adc才可以更新adch和adcl。
模／數(shù)轉(zhuǎn)換器的使用atmeag16l單片機的adc模塊由adcsra寄存器中的aden位使能。當aden為“1”時，adc功能有效，并且輸入通道同模擬電壓的輸入引腳相連。此時，若adsc置“1”，則adc啟動一次模數(shù)轉(zhuǎn)換過程，這個模數(shù)轉(zhuǎn)換過程用于初始化adc(轉(zhuǎn)換結(jié)果無效)。
當adc模塊被啟動以后，用戶可以通過adate位選擇adc的兩種轉(zhuǎn)換模式，即單次轉(zhuǎn)換模式和自由轉(zhuǎn)換模式。若adate為“0”時，則adc工作在單次轉(zhuǎn)換模式，此時，每個轉(zhuǎn)換過程都需要置位adsc，若adate為“1”時，則adc工作在自由轉(zhuǎn)換模式，此時，adc連續(xù)采樣模擬輸入端并將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)輸出至adc的數(shù)據(jù)寄存器adch和adcl中。當一次轉(zhuǎn)換過程結(jié)束后，adif位被置“1”，此時，若adie和全局中斷使能位(sreg)都為“1”，則單片機產(chǎn)生一個adc中斷。
atmeag16l的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器編程實踐1．簡易數(shù)字式o～5v直流電壓表實驗用電位器rv1作模擬量的輸入，右邊4位數(shù)碼管顯示輸入電壓值。我們使用pa端口的第7位進行模擬量輸入，而pa端口的第o—6位作數(shù)碼管的段驅(qū)動，這樣，顯示的數(shù)字中小數(shù)點不能被點亮。因此，“千”位數(shù)碼管相當于顯示整數(shù)，而“個”、“十”、“百”位數(shù)碼管相當于顯示小數(shù)，例如：
顯示3265相當于3.265v電壓。
在我的文檔中新建一個ac12的文件夾。建立一個ac12．prj的工程項目， 后建立源程序文件ac12.c。輸入程序1：
編譯通過后，將ac12.hex文件下載到avr單片機綜合試驗板上。注意，標示“ledmod_com”、“ad”的雙排針應插上短路塊，另外標示“ledmod_disp”
的雙排針的上面7位也應插上短路塊（ 下面1位不要2．“窗口”電壓識別與控制實驗在自動化控制中，有些設備需要在一定的條件下工作。超出此條件后，可以控制設備停機，也可以發(fā)出報警信號。現(xiàn)在我們使用atmega16l單片機的adc模塊實現(xiàn)輸入模擬量的監(jiān)控，輸入電壓小于2.ooov時燈d1點亮報警，輸入電壓大干插短路塊）。我們用一枝小螺絲刀（或電筆）調(diào)節(jié)電位器rv1，改變輸入的模擬電壓，我們可看到數(shù)碼管的顯示從0000～5000(相當于o.000—5.ooov)會變化。
3.ooov時燈d2點亮報警，輸入電壓在2,000—3.ooov之間時報警燈不亮。
在我的文檔中新建～個ac13的文件夾。建立一個ac13．prj的工程項目， 后建立源程序文件ac13.c。輸入程序2：
編譯通過后，將ac13.hex文件下載到avr單片機綜合試驗板上。注意，標示“ledmod_com”、“ad”的雙排針應插上短路塊，另外標示“ledmod_disp”
的雙排針的上面7位也應插上短路塊（ 下面1位不要插短路塊）。我們用一枝小螺絲刀（或電筆）調(diào)節(jié)電位器rv1，改變輸入的模擬電壓，我們看到數(shù)碼管顯示小于2000時，燈dl點亮；數(shù)碼管顯示大干3000時，燈d2點亮：數(shù)碼管顯示在2000—3000之間時，燈不亮。達到實驗的目的。
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