Was sind ADCs in Arduino?

Der ADC (analog zu digitaler Konverter) ist eine Technik, mit der wir analoge Werte in digitale Werte konvertieren können. Warum brauchen wir diese Umwandlung von Analog zu Digital und auch, was der Unterschied zwischen analogen und digitalen Werten ist?? Die Werte, die nur zwei mögliche Zustände haben, werden entweder ein oder Null als Binärwerte wie die Ausgabe eines Push-Buttons bezeichnet. Entweder ist es offen (Null) oder geschlossen (1). Im Gegensatz dazu sind einige Werte kontinuierlich wie die Frequenz menschlicher Klänge und erzeugt die kontinuierliche Schallwelle, die unterschiedliche Werte aufweist. Solche Werte werden als analoge Werte bezeichnet.

Die Maschinen verstehen nur Binärwerte, die sich in der Kombination von Nullen und Einsen befinden, während die digitalen Werte Darstellungen der Binärzahlen sind. In dieser Beschreibung wird die Nutzung von ADCs in Arduino diskutiert, und auch der Konvertierungsprozess wird erklärt.

Was sind die ADCs in Arduino?

In Arduino werden verschiedene Sensoren und elektrische Komponenten angeschlossen, die die analogen Signale eingeben, während Arduino nur digitale Signale verstehen kann. Um dies zu beheben, verfügt jedes Board von Arduino über integrierte ADCs, die die analoge Eingabe in digitale Werte umwandeln, die von Arduino lesbar sind. Wir werden die ADCSOF Arduino Uno diskutieren. Es hat 6 Stifte, um die Eingabe zu nutzen, die mit A0, A1, A2, A3, A4 und A5 bezeichnet werden.

Diese sechs Stifte haben den 10-Bit-ADC, sodass sie die Analogwerte in digitale Werte im Bereich von 0 bis 1023 umwandeln. Dieser Wert wird als Auflösung bezeichnet, da sie die diskreten Werte darstellt.

Wie die ADCs in Arduino funktioniert

In Arduino werden die analogen Werte den digitalen Werten durch den Faktor von 5 mV abgebildet (dieser Wert von 5 mV wird durch Teilen des VREF -Werts auf 1023), was bedeutet Wert.

Betrachten Sie die folgende Tabelle für ein besseres Verständnis:

Was ist das Analog zur digitalen Formel?

Es gibt eine mathematische Gleichung, durch die wir die analogen Werte in digitale Werte umwandeln können, und die Formel lautet:

((Auflösung von ADC)/(Eingangsspannung)) = ((ADC -Lesen)/(Analog gemessener Wert))

Um die obige Gleichung zu verstehen, betrachten Sie die folgenden Werte, um die ADC -Lesung herauszufinden:

Auflösung von ADC = 1024 (ADC in Arduino Uno ist 10-Bit)
Eingangsspannung = 10 Volt
ADC Reading = X (es ist zu finden)
Analog gemessener Wert = 3 Volt (Angenommen, der Sensor liest den Wert von 3 Volt)

Gemäß der obigen Gleichung:

x = (1024/5)*3 = 614

Der digitale Wert, der von Arduino gegen den Analogwert von 3 Volt gelesen wird, beträgt also 614.

Um es zu verstehen, konfigurieren wir den Schaltkreis mit dem Potentiometer, in dem wir die analoge Eingangsspannung variieren und dann die analogen und digitalen Werte auf dem seriellen Monitor anzeigen. Der Arduino -Code zu diesem Zweck ist:

int potpin = a3, d_value = 0;
float a_value = 0.00;
void setup ()
Serie.Beginnen Sie (9600);

void Loop ()
D_VALUE = AnalOgrad (Potpin);
Serie.print ("digital value =");
Serie.print (d_Value);
a_value = (d_value * 5.00)/1023.00;
Serie.print ("Analog Voltage =");
Serie.println (a_value);
Verzögerung (1000);

Erläuterung des Code: Wir haben zwei Ganzzahlen Variablen Potpin mit Wert A3 (Potentiometer an Pin A3) und D_Value mit 0 Wert deklariert. Eine Variable des Float -Datentyps, der a_Value ist und Null darin speichert. In der Schleife lesen wir die Werte eines Potentiometers und speichern seine Werte in der D_Value -Variablen. Verwenden Sie dann die oben erläuterte mathematische Formel, um den D_Value in Analog zu konvertieren und in der Variablen a_variable zu speichern. Wir haben beide Werte auf dem seriellen Monitor durch die serielle Kommunikation angezeigt und in jeder Iteration der Schleife eine Verzögerung von 1 Sekunde erstellt.

Hardware und Simulation

Wir brauchen die folgenden Komponenten:

• Ein Potentiometer von 4.7k Ohm
• Arduino uno
• Brotbrett
• Drähte verbinden

Schließen Sie das eine Bein des Potentiometers mit dem Boden, das andere Bein mit 5 Volt und das mittlere Bein mit dem analogen Kanal von A3 an, das andere Bein. Das Schaltplan der Kreislauf des Potentiometers mit Arduino ist:

In der obigen Schaltung können wir, wenn wir die Werte eines analogen Pin ändern, die entsprechenden digitalen Werte eines seriellen Monitors visualisieren. Die Echtzeitsimulation der obigen Schaltung ist:

Die Hardwarekonfiguration ist wie folgt:

Der serielle Monitorausgang gefällt dies, um den Widerstand des Potentiometers zu variieren:

Abschluss

Die ADCs in Arduino werden für die Umwandlung analoge Eingangswerte in digitale Werte verwendet, da die analogen Werte nicht von Arduino verarbeitet werden können. Maschinen und Mikrocontroller, weil sie nur die digitalen Werte verstehen. In dieser Beschreibung werden die ADCs mit ihrer Arbeit in Arduino erklärt und zeigten auch ein Beispiel für die Arbeit von ADC in Arduino.