單片機(jī)實(shí)現(xiàn)低成本A/D轉(zhuǎn)換
(3)電阻、電容不穩(wěn)定導(dǎo)致的誤差:當(dāng)電阻R1、R2或電容C1的值發(fā)生變化時(shí),也會(huì)使C1電容的電壓上升至門嵌電壓時(shí)間發(fā)生變化,這也將影響A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。
(4)單片機(jī)I/O腳的輸入阻抗:如果單片機(jī)的I/O腳輸入阻抗較低,相當(dāng)于使RC值發(fā)生變化,也會(huì)影響A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。
(5)單片機(jī)的門嵌電壓:對(duì)于不同的單片機(jī),其門嵌電壓可能略有相同,這也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。
A/D轉(zhuǎn)換誤差的解決辦法:
(1)對(duì)VDD造成的誤差,只能通過(guò)提高VDD電壓精度來(lái)解決,VDD的電壓最好能穩(wěn)定在2%范圍內(nèi),普通的7805就有2%的穩(wěn)壓精度。
(2)對(duì)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生的誤差,可以增加RC值,從而使C1電容上電壓上升時(shí)間延長(zhǎng),計(jì)數(shù)器測(cè)得的值較大,誤差會(huì)較小。不過(guò)R值若太大,受I/O口輸入阻抗影響也會(huì)較大。
(3)R1、C1選用精度較高較穩(wěn)定的電阻、電容,或增加一個(gè)微調(diào)電阻器來(lái)解決。
(4)若單片機(jī)I/O腳輸入阻抗較低,可以減小R1、R2電阻,增加C1電容來(lái)解決。
4、A/D轉(zhuǎn)換速度及提高辦法:
由于該A/D轉(zhuǎn)換是通過(guò)被測(cè)值經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻對(duì)電容充電使電壓到達(dá)門嵌電壓后測(cè)量充電時(shí)間來(lái)得到A/D轉(zhuǎn)換值的,因此其A/D轉(zhuǎn)換速度會(huì)比較慢,它適用于對(duì)A/D轉(zhuǎn)換速度要求不高的產(chǎn)品中,其A/D轉(zhuǎn)換速度取決于以下幾個(gè)方面:
(1)RC值:當(dāng)RC值太大時(shí),測(cè)量速度會(huì)較慢,減小RC值可以提高A/D轉(zhuǎn)換速度,但由于計(jì)數(shù)時(shí)間較短,測(cè)量誤差會(huì)增大。
(2)被測(cè)電壓值的大?。河捎贑1上的電壓U是由小到大逐漸加大的,當(dāng)被測(cè)電壓值較小時(shí),U電壓上升到門嵌值的時(shí)間就越長(zhǎng),完成A/D轉(zhuǎn)換的速度就越慢。反之被測(cè)電壓越高,測(cè)量速度越快。
由上所述,A/D轉(zhuǎn)換的速度可以通過(guò)減小RC值來(lái)提高。若單片機(jī)帶有外部電平變換中斷,其A/D轉(zhuǎn)換的精度還可以得到提高。
5、輸入電壓的測(cè)量范圍:
A/D轉(zhuǎn)換的輸入電壓測(cè)量范圍為單片機(jī)門嵌電壓至單片機(jī)的電源電壓(VDD),若需要提高被測(cè)電壓范圍,可將輸入電壓通過(guò)電阻分壓后進(jìn)行測(cè)量,但其A/D轉(zhuǎn)換的誤差會(huì)受分壓電阻影響。
6、單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)用實(shí)例:
下圖為采用PIC12C508實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的應(yīng)用實(shí)例,圖中用4個(gè)發(fā)光二極管來(lái)作相應(yīng)的電壓值范圍指示。其電壓測(cè)量范圍為1.4V至2.55V,其測(cè)量精度為10mV。
該應(yīng)用實(shí)例與原程序可參考MICROCHIP公司的單片機(jī)應(yīng)用筆記,該文件可從MICROCHIP網(wǎng)站上下載。
評(píng)論