تبدیل آنالوگ به دیجیتال

[golgolak]

با سلام خدمت همه
من در پروژه ام که کنترل دور موتور است سرعتی را که می خواهم موتورم داشته باشد به وسیله تبدیل آنالوگ به دیجیتال و توسط یک پتانسیومتر وارد می کنم و طبیعتا ولتاژ حداکثر 5 ولت خروجی تبدیل را مثلا باید در 300 ضرب کنم تا بتوانم در محاسباتم آن را به کار ببندم پس حتی مقدار های صدم ولتاژ و تفاوت آن با مقدار 5 ولت برایم مهم است یا به عبارت دیگر مقدار تغییرات تقسیم بر مقدار ولتاژ vcc برایم مهم است
حالا سوال من این است که ولتاژ رفرنسی که به پایه AREEF داده می شود چه کاره است و آیا این ولتاژ توسط میکرو 5 ولت محسوب می شود و یا ....

[saman7]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

سلام
من فکر می کنم با وجود یک ولتاژ ثابت 5 ولت (AVCC) دیگر نیازی به ولتاژی شبیه به این نباشد ، و می توان ماکزیمم ولتاژ را با AVREF انتخاب کرد مثلا اگر به 3 ولت وصل کنیم ماکزیمم ولتاژ 3
ولت است و همچنین باز حدث می زنم که نتوان بیشتر از 5 ولت به ان متصل کرد.

[hamidbadami]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

سلام
ما به سه طریق می توانستیم ولتاژ مرجع را برای ADC میکرو تامین کنیم.
1. از طریق پایه 32(A(AREF
2. از طریق پایه 30 یا AVCC
3. از داخل که 2.56V است

حال ولتاژی که شما به هر یک از پایه های ADC اعمال می کنید با یک ضریب خاصی که ارتباط مستقیم به ولتاژ رفلنس شما دارد تبدل به عدد دیجیتال می شود.(ADC میکرو 10 بیتی است. یعنی اگر ولتاژ رفلنس 2.56 انتخاب شود و ولتاژ ورودی نیز 2.56 داده شود حاصل ADC عدد 1024 می شود).

شما پس از خواندن عدد داخل ریجیستر ADC کافی است این عدد را در (ولتاژ رفلنس تقسیم بر 1024) ضرب کنید تا حاصل ولتاژ ورودی بدست آید.

در برنامه شما که بسیار ساده نیز هست نیازی به بدست آوردن ولتاژی که به ADC اعمال می شود نیست. شما باید (اگر موتورتان DC باشد) با استفاده از عددی که از ریجیستر ADC می خوانید یک PWM مناسب تولید کنید. یعنی هر چقدر عدد ADC بالا می رود PWM نیز بالا رود تا دور موتور بیشتر شود.

در واقع شما نیازی ندارید که خود را با ولتاژ رفلنس درگیر کنید.

:applause: :applause: :applause: :applause: :applause: :applause: :applause: :applause: :applause: :applause: :applause: :applause: :applause:
سایت: www.ha-micro.ir

[golgolak]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

ببخشید من یک سوال دیگه دارم من تبدیل انالوگ به دیجیتال را وصل کرده ام و خروجی را از روی یک lcd می بینم با این که یک تاخیر 100 میلی ثانیه برای عدم پرش lcd می دهم باز هم عدد ها با چنان سرعتی تغییر می کنند که به سختی می توان تشخیص داد عدد نمایش داده شده چند و چون روند برنامه نباید دچار وقفه شود نمی توان از وقفه تبدیل آنالوگ به دیجیتال و به طبع از حذف نویز آن استفاده کنم لطفا راهنمایی کنید

[hamidbadami]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

ببخشید من یک سوال دیگه دارم من تبدیل انالوگ به دیجیتال را وصل کرده ام و خروجی را از روی یک lcd می بینم با این که یک تاخیر 100 میلی ثانیه برای عدم پرش lcd می دهم باز هم عدد ها با چنان سرعتی تغییر می کنند که به سختی می توان تشخیص داد عدد نمایش داده شده چند و چون روند برنامه نباید دچار وقفه شود نمی توان از وقفه تبدیل آنالوگ به دیجیتال و به طبع از حذف نویز آن استفاده کنم لطفا راهنمایی کنید

به نظر من دلیل پرش برنامه تون باید به خاطر وجود نویز باشه.

شما 4 تا کار میتونید واسه حذف نویز انجام بدین:


روشهای حذف نویز آنالوگ :
مدارهای دیجیتال(خارج یا داخل میکروکنترلر) ایجاد EMI میکنند که در دقت تبدیل موثر است. برای کاهش نویز ما می توانیم از روشهای زیر استفاده کنیم
• مسیر سیگنال آنالوگ تا حد امکان باید کوتاه باشد. این مسیرها نزدیک مسیر زمین آنالوگ و به دور از مدارات سوئچینگ و دیجیتال قرار داده شوند.
• برای کاهش نویز ناشی از CPU می توانید از قابلیت ADC Noise canceller مبدل استفاده کنید.(این قابلیت زمانی فعال می شود که شما از وقفه ADC استفاده کنید)
• اگر هر کدام از پایه های پورت A به عنوان خروجی دیجیتال استفاده شود در حین تبدیل نباید تغییر حالتی داشته باشد(نباید با سرعت بالا سوئیچ شود).
• پایه AVCC مانند شکل زیر از طریق شبکه LC به VCC متصل شود.





پیشنهاد میکنم که حتماً روش چهارم رو بکار ببری چون بنده نیز قبلاً دچار این مشکل میشدم ولی از زمانی که این فیلتر رو استفاده میکنم اوضاع بهتر شده.

در ضمن اون وقفه ای که شما میگین طرز کارش به این صورته که پس از پایان تبدیل آنالوگ یک وقفه اتفاق میفته یکی از ریجیسترهای میکرو یک میشه که اگر شما وقفه رو فعال کرده باشین برنامه به صورت اتوماتیک حاصل تبدیل رو داخل آرایه سراسری adc_data ذخیره می کنه.



نتیجه گیری کلی:
به نظر من استفاده از قابلیت ADC Noise canceller مبدل و استفاده از همون فیلتری که مشاهده میکنید بر روی پایه های تغذیه ADC باید مشکلتون رو بر طرف کنه.

[golgolak]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

ببینید من باید توسط میکرو پالس pwm برای کنترل موتور استفاده کنم یک وقفه هم برای ارتباط سریال باید بدهم که خودش احتمالا در ایجاد موج pwm تاثیر بگذارد خلاصه مطلب با توجه به این که چهار تا پایه تبدیل آنالوگ به دیجیتالم فعال است باید بی خیال وقفه آن شوم غیر از راه کار فیلتر lc که گفتید ایا می توان بین پایه های تبدیل انالوگ به دیجیتال و زمین یک خازن مثلا 60pf گذاشت

[hess]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

سلام ...............

در ابتدا از تمامی دوستان مخصوصا جناب golgolak عذر خواهی میکنم . یه مدته خیلی کم میام و میرم ، اما امیدوارم دوباره همه چیز عادی بشه .

اما در مورد سوال شما .... ببینید همون طور که دوستان در پست های قبل توضیح دادن ، مشکل به روش های متفاوت ممکنه برطرف بشه . اما به دلیل محدودیتی که شما دارید ، شاید نتونید از وقفه استفاده کنید ، اما فیلتر سخت افزاری ایده ی بدی نیست .

اما یه روش دیگه هم برای کار شما وجود داره ، شما فرمودید برای خذف پرش از تاخیر 100 میلی ثانیه استفاده کردید ...

...و خروجی را از روی یک lcd می بینم با این که یک تاخیر 100 میلی ثانیه برای عدم پرش lcd می دهم ...

اما باید به یه نکته ی ظریف توجه کنید . درسته که تاخیر در روال برنامه ، برای اجرای دستورات باز فراخوانی شده ی LCD میتونه از پرش یا فلیکر صفحه جلوگیری کنه ، اما این به شرطیه که منبع پرش سرعت پردازش دستورات مربوط به LCD باشه . اما شما در اینجا با اون روبرو نیستید . در حقیقت مشکلی که شما در اینجا با اون روبرو هستید ، اینه که به دلیل سرعت پردازش سیگنال های ورودی از ADC شما فرصت کافی برای اینکه اطلاعات رو بر روی LCD به صورت پایدار نمایش بدید ندارید ، اگه تاخیر خواندن و نمایش LCD رو زیاد کنید ، به طبع از sampling ورودیتون اطلاعات زیادی رو حذف کردید و اگه هم مدت زمان تاخیر رو بیارید پایین ، یعنی فلیکر صفحه رو زیاد کردید . پس باید چیکار کنیم ؟

خب کاری که معمولا در این جور مواقع انجام میشه اینه که تعداد نمونه ها رو در مدت زمان مشخص ، اندازهگیری و ثبت میکنن و از اونها توی یه محدوده میانگین میگیرن ، یعنی چی؟ یعنی اینکه مثلا 15 تا 20 نمونه رو از ورودی میخونن و سپس اسن تعداد ورودی دیجیتال شده رو جمع میکنن و بر تعداد تقسیم ؛ یعنی میانگین تعداد نمونه های ثبت شده رو به دست میارن .

با این روش دیگه مشکل تغییر نمونه ها برای نمایش بر روی LCD از بین میره و شما میتونید بدون حذف نمونه ای (همه رو ثبت کردید و این میانگین در واقع نماینده ی همه ی اونهاست) یه داده ی پایدار و بدون پرش رو بر روی LCD داشته باشید .

اما در مورد واحدی که جناب "بادامی نجات" فرمودن باید بگم که درسته که این واحد وظیفه ی کاهش سطح نویز و تاثیرات اون رو بر روی کانال های ADC بر عهده داره ، اما نباید فراموش کنیم که این واحد در مد Sleep میتونه به کاهش نویز منجر بشه .

اما در مورد خازنی که فرمودید . ببینید در استفاده از خازن برای حذف نویز خیلی باید دقت کنید ، چون ممکنه یه جا بذارید خیلی خوب جواب بده ، اما یه جا بذارید ااصلا جواب نده . اگه میخواید از خازن استفاده کنید ، میتونید از یه خازن الکترلیت بین پایه های AVCC و AGND استفاده کنید . من معمولا مقدارش رو 22 میکرو فاراد میگیرم . خیلی خوب جواب میده (اتصالش هم که حواستون هست ، پایه ی منفی به AGND و پایه ی مثبت به AVCC ) .

در مورد PWM هم که فرمودین ممکنه وقفه ی ارتباط سریال روی شکل موج تولیدی از این واحد تاثیر بذاره ، باید بگم که اتفاقا یه همچین اتفاقی اصلا نمیفته . ممکنه شما موتورتون رو که روشن میکنید ، به دلیل عدم ایزولاسیون نویزی که دارید ، در شکل PWM اعوجاج حاصل از نویز ضربه ای داشته باشید (دلیلش رو که خودتون استاد هستین) اما این به اون معنا نیست که این اعوجاج از واحد پردازنده و MCU شما بوده . در واقع میکرو با توجه به محایبات زمانی دقیقی که داره این اطلاعات رو به دقت و صحت روی پایه ی OC قرار میده ، اما تاثیری که مثل یه موج حامل بر روی سیگنال خروجی قرار میگیره ، این اعوجاج رو سبب میشه . پس مطمئن باشید که استفاده از هیچ وقفه ای روی قسمت های عملیاتی دیگه تاثیر نمیذاره . علتش هم بر میگرده به تعریف وقفه ، یعنی وقفه در شمارش PC ، اجرای روال وقفه و باز گشت به PC (یک خط بعد از PC در هنگام وقوع وقفه) و اجرای ادامه ی روال ها و دستورات . موفق باشید .

[golgolak]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

در ابتدا از تمامی دوستان مخصوصا جناب golgolak عذر خواهی میکنم . یه مدته خیلی کم میام و میرم ، اما امیدوارم دوباره همه چیز عادی بشه .

حسام جان سلام
راستش را بگم هم دلم برایت تنگ شده بود هم نگرانت شده بودم که نکند مشکلی برایت پیش آمده خلاصه کلی خوشحالم کردی
از راهنمایی هایت ممنونم اما یک سوال دیگه دارم و ان اینکه من ولتاژ مرجه تبدیل آنالوگ به دیجیتالم را به AREF می دهم فکر کنم تفاوتی نمی کنه(آخه همه از avcc صحبت می کنند ترسیدم متفاوت باشه خلاصه اگر هست بگید)

[hamidbadami]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

اما یک سوال دیگه دارم و ان اینکه من ولتاژ مرجه تبدیل آنالوگ به دیجیتالم را به AREF می دهم فکر کنم تفاوتی نمی کنه(آخه همه از avcc صحبت می کنند ترسیدم متفاوت باشه خلاصه اگر هست بگید)

ببخشید که من دارم سوالتو جواب میدم چون سوال از آقا "حسام" بود. ولی چیکار کنم فضولی نمیزاره.

اگر ولتاژ رفلنست رو از پایه AVCC بگیری این ولتاژ 5+ ولت در نظر گرفته میشه و تو محاسباتت باید vref رو 5 در نظر بگیری که به نظر من هر جایی از این ولتاژ استفاده نکن.
حالا اگر VREF رو رو پایه AREF قرار بدی دیگه انتخاب ولتاژ دست خودته و هر ولتاژی که به پایه AREF بدی میشه ولتاژ رفلنس.

شما میتونین از ولتاژ رفلنس داخلی هم استفاده کنین. رفلنس داخلی مقدارش 5.56 ولته. خیلی از بچه ها( حداقل خود من) ترجیح میدن که ولتاژ رفلنس رو داخلی استفاده کنن. چون دردسرش خیلی کمه و دقتش هم فوق العاده بالاست. میدونین که ولتاژ رفلنس نقش اساسی در حاصل تبدیلتون داره.

[hess]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

سلام .................

ممنوم جناب golgolak ، لطف دارید .

همون طور که جناب "بادامی نجات" هم فرمودن توضیحات تنظیم AREF درسته که خیلی پرسرو صداست اما همچین چیز خاصی نداره . برای اینکه متوجه این موضوع بشیم باید یه سر به ساختار ADC بزنیم و ببینیم چه اتفاقی در این واحد میفته که ولتاژ رفرنس نیاز داریم .

در واحد ADC چه میگذرد؟ ببینید اگه به دیتاشیت میکروها یه نگاه بندازید و در این واحد دقیق بشید متوجه میشید که این واحد از یه مبدل DAC و یه مقایسه کننده و یه شمارنده تشکیل شده . خب اما اینها چه طور باهم همکاری میکنن؟ ببیتید سیگنال از یه کانال وارد ماین واحد میسه و میاد یک سر مقایسه کننده قرار میگیره ، با ورود سیگنال ، شمارنده کار شمارش خودش رو آغاز میکنه و اعداد دیجیتالی شمارش شده به عنوان ورودی به واحد DAC تحویل داده میشه . این واحد وظیفه داره مقادیر دیجیتال شمارش شده رو به آنالوگ تبدیل کنه . حالا هر وقت که دو مقدار آنالوگ باهم برابر شدن ، شمارنده متوقف میشه و مقدار دیجیتال شمارش شده تا اون مرز ، در رجیستر واحد ADC ذخیره میشه و مبنای معادل دیجیتال ورودی آنالوگ (نمونه ی مورد نظر) قرار میگیره .

حالا اگه بخوایم معادل دیجیتال رو به دست بیاریم باید از Vref کمک بگیریم به طوریکه رابطه ی زیر براشون تعریف میشه:
ولتاژ ورودی بخش بر Vref برابر است با مقدار دیجیتال بخش بر دو به توان n منهای یک . حالا چون خروجی واحد DAC ولتاژهای گسسته میده ، پس باید درجه ی تفکیک خیلی خوبی داشته باشیم تا در مقایسه دقت لازم ایجاد بشه . خب درجه ی تفکیک تعریفی که داره به فرم زیره :
درجه ی تفکیک = Vref بخش بر دو به توان n منهای یک . حالا ارزش Vref مشخص میشه که اساسا کجاها کاربرد داره .

اما در مورد تنظیماتش هم سه حالت وجود داره :
-- یکی VCC که بهترین درجه ی تفکیک رو داره و دقت ADC رو بالا میبره .
-- یکی ولتاژ مرجع داخلی که به طور اوماتیک 2.56 ولت تنظیم میشه (دقت کنید به مقدار ولتاژش) .
-- یکی همکه خودمون میتونیم به صورت خارجی تنظیم کنیم .

امیدوارم مشکلتون برطرف شده باشه . موفق باشید .

[golgolak]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

می بخشید به عقب بر می گردم مشکل من در مورد نویز ها حل نشده فیلتر lc گذاشته ام حذف نویز را فعال کرده ام و تمام پایه ها را با یک خازن عدسی به زمین وصل کرده ام خوب تر شده ولی باز هم مطلوب نیست به نظر شما اگر بردم را به برد چاپی تبدیل کنم مشکل حل می شود (آخه برد من از اون مدلی که با سیم به همدیگر وصل می شود البته برد برد نیست ها از این صفحه مستطیلی ها که مثل آبکش است یکی دوستم بهش می گویید اتصال فضایی)
و یک سوال دیگه تا مطمئن بشم اینکه وقفه را اگر فعال کنم روی pwm تاثیر نمی گذاره یعنی میکرو دو تا کار را موازی انجام میدهد

[hess]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

سلام ..................

ببینید در این که بردن مدار روی فیبر از اثرات نویزش (در صورت لحیم کاری درست) کم میکنه که شک نکنید . اما اون برد فضایی که شما میگید رو من ندیدم (یا متوجهش نشدم) . اما برای تست مدار بردبورد خیلی خوب جواب میده (من بارها از ADC استفاده کردم اونم روی بردبورد جواب داده) اما شاید وجود موتور اونجا یه کم اذیت کنه . موتور رو در یه پوشش آلومینیومی یا یه فویل آلومینیوم قرار بدید و تا میتونید از میکرو دورش کنید . (ببرید بذاریدش خونه ی همسایه!!!) دور میکروتون یه دو سه دور سیم گراند بپیچونید . بین پایه های AVCC و AGND خازن الکترولیت بذارید (100 میکرو هم شد اشکال نداره) . AVCC رو مستقیم به VCC وصل نکنید و حتما یه مقاومت سر راهش قرار بدید . یه خازن 1000 میکرو بذارید بین پایه ی VCC و GND میکروتون . پایه ه ی RESET میکرو رو هم با یه مقاومت Pull Up به VCC متصل کنید . (مقدارش 10 کیلو اهم باشه خیلی بهتره) . زمین دیجیتال و آنالوگ رو از هم جدا کنید . و یه راه مطمئن تر اینکه یه سرچ در سایت بکنید .

اما در مورد سوال دومتون باید بگم که استدلالی که میشه نسبت به سوالتون مطرح کرد بر میگرده به همون PC که صحبتش رو کردیم (Program Counter) در حقیقت وقتی PC داره increment (اضافه) میشه هر خط برنامه رو اجرا میکنه و تولید شکل موج PWM هم بخشی از همین برنامه هست . (درسته که تایمر داره کار خودش رو میکنه اما کارش چی؟ تولید محدوده ی زمانی برای سنکرون کردن مدهای تایمر) پس وقتی که برنامه دچار وقفه میشه (باید حتما پیش بینی شده باشه نه اینکه یه هو آب بریزیم روی میکرو و بعد بگیم بهش وقفه اعمال کردیم) PC متوقف میشه یعنی همون جاییکه بوده میمونه تا برنامه ودستوراتی که در روال وقفه وجود داره اجرا بشه و بعد دوباره بر میگرده به ادامه ی اجرای برنامه (که تولی شکل موج PWM هم بخشی از اونه) . موفق باشید .

[golgolak]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

اما اون برد فضایی که شما میگید رو من ندیدم (یا متوجهش نشدم) .

. زمین دیجیتال و آنالوگ رو از هم جدا کنید . و یه راه مطمئن تر اینکه یه سرچ در سایت بکنید .

اول اینکه در این شکل برد من ان شاءأالله پیداست
ثانیا منظورتان از زمین آنالوگ پایه زمین نزدیک به avref است

[golgolak]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

سلام ..................

ببینید در این که بردن مدار روی فیبر از اثرات نویزش (در صورت لحیم کاری درست) کم میکنه که شک نکنید . اما اون برد فضایی که شما میگید رو من ندیدم (یا متوجهش نشدم) . اما برای تست مدار بردبورد خیلی خوب جواب میده (من بارها از ADC استفاده کردم اونم روی بردبورد جواب داده) اما شاید وجود موتور اونجا یه کم اذیت کنه . موتور رو در یه پوشش آلومینیومی یا یه فویل آلومینیوم قرار بدید و تا میتونید از میکرو دورش کنید . (ببرید بذاریدش خونه ی همسایه!!!) دور میکروتون یه دو سه دور سیم گراند بپیچونید . بین پایه های AVCC و AGND خازن الکترولیت بذارید (100 میکرو هم شد اشکال نداره) . AVCC رو مستقیم به VCC وصل نکنید و حتما یه مقاومت سر راهش قرار بدید . یه خازن 1000 میکرو بذارید بین پایه ی VCC و GND میکروتون . پایه ه ی RESET میکرو رو هم با یه مقاومت Pull Up به VCC متصل کنید . (مقدارش 10 کیلو اهم باشه خیلی بهتره) . زمین دیجیتال و آنالوگ رو از هم جدا کنید . و یه راه مطمئن تر اینکه یه سرچ در سایت بکنید .
ا

با سلام و عرض تسلیت به مناسبت شهادت حضرت علی
حسام جان بین avcc و vcc مقاومت 1.5 کیلو گذاشتم (نگفته بودی چقدر) و تمام کار ها که گفته بودی را کردم به جز پیچاندن سیم دور تراشه و حتی ولتاژ رفرنسم را از پایهaref بهavcc تغییر دادم و خدا را شکر مشکل حل شد خیلی خیلی ممنون :applause:

[zilan]

پاسخ : تبدیل آنالوگ به دیجیتال

با سلام چرا در صنعت از میکرو های avr به ندرت استفاده می شود