×

单片机A/D转换的工作原理及优缺点，提高A/D转换精度的方法资料下载

消耗积分:3 | 格式:pdf | 大小:83.09KB | 2021-04-09

ejlwj

分享资料个

随着大规模集成威廉希尔官方网站 的不断发展，很多单片机都有内置A/D模块，因此，单片机的A/D转换可以用内置A/D模块也可以用外置A/D威廉希尔官方网站 完成，现谈谈单片机A/D转换的工作原理及优缺点，并分析提高A/D转换精度的方法。 1、 A/D转换的工作原理及优缺点    （1）单片机片内A/D转换单片机片内A/D转换是利用单片机的内置A/D模块，通过选择不同的模拟量通道进行A/D转换。可以将模拟量直接输入到单片机对应的输入脚，外围威廉希尔官方网站 简单。转换后的数据直接保存在片内寄存器中，数据提取方便。但大多数单片机的内置A/D模块只有8位和10位，无法进行高精度的A/D转换，原理如图1所示。    （2）单片机片外A/D转换单片机外置A/D转换是单片机通过一定的逻辑威廉希尔官方网站 控制外置A/D转换威廉希尔官方网站 进行A/D转换，外围威廉希尔官方网站 相对复杂。单片机将转换结果通过一定的时序读取到单片机中，按要求通过选择A/D转换威廉希尔官方网站 ，可以实现高精度的A/D转换(可以达到14位、16位、22位甚至更高)，原理如图2所示。 2、 A/D转换模块提高转换精度的方法 提高A/D转换精度的方法要提高A/D转换的精度，选用高精度的外部A/D转换器当然可以达到要求，除此之外，有没有其他方法呢？答案是肯定的。以下介绍几种利用片内A/D转换模块提高转换精度的方法。    （1）以采集电压为例，假设需要采集0.0～400.0 V直流电压，单片机A/D模块的基准电压VREF+取5.0 V，VREF-取0 V，需要采集的电压经过衰减，变成0.0～5.0 V，连接威廉希尔官方网站 如图3所示。显然，如果要达0.1 V的精度，则A/D转换的分辨率必须小于1/4000，而片内A/D模块一般为10位，分辨率仅为1/1 024，达不到要求。由于模拟量(O～400V电压)输入大多不是稳定值，会有波动，为了得到更高精度的数据，可以将多次采集的数据累加后再取平均值(其实即使分辨率达到要求的A/D转换也要经过累加再取平均值，以得到更稳定的数据)。如果每间隔一定时间采集的10位数据为Di，取64个这样的数据累加后再除以16，就可以得到12位的数据D，即   这时D的分辨率是1/212=1/4 096。这样，就得到了更高精度的数据。       但是，如果模拟量(0～400V电压)输入值非常稳定，每间隔一定时间采集的10位数据Di都相同，以上方法就达不到要求了。    （2）如果在A/D转换过程中要得到局部更高精度的数据，例如检测蓄电池充放电过程中的电压，电压范围是0～18 V，一般精度达到0.02 V即可，但用户更关心8～13 V的电压，8～13 V内精度要达到0.01 V。为了解决这个问题，设计了原理如图4所示的威廉希尔官方网站 。 单片机有内置10位A/D模块，Ui(0～20 V)电压经过R1、R2、P1衰减得到0～5 V的电压，该电压直接送到单片机的AN1输入口，即VAN1=Ui/4。U2A接成减法运算威廉希尔官方网站 ，即U2A 1端电压VU2A1=VAN1-2 V=Ui/4-2 V=(Ui-8 V)/4。U2B接成4倍放大威廉希尔官方网站 ，U2B 7端的电压VU2B7=VU2A×4=Ui-8 V。AN2输入并联一只5 V稳压二极管，以保证当输入电压大于8 V时，单片机AN2可以得到O～5 V电压。    单片机先采集AN1的数据，通过采集的数据判断输入电压是否在8～13 V之间，如果不在8～13 V，则采集到的数据就是模拟量(U)对应的数字量(D：000H～3FFH)，精度为20 V/2010=20 V/1 024≈0.02 V，电压数据U=D×0.02 V;如果采集的数据在8～13 V之间，单片机再采集AN2的数据，采集到的数据加上8 V就是模拟量(U)对应的数字量(D：000H～3FFH)，精度为(13-8)V/210=5 V/1 024≈0.005 V，电压数据U=8 V+D×0.005 V。这样，在8～13 V之间的A/D转换精度就大大提高了。 结语 随着工业自动控制的不断发展，单片机在工业自动控制的应用也越来越广。本文介绍的提高A/D转换精度的工作原理在实际应用中具有一定的使用价值，特别是通过简单的模拟运算威廉希尔官方网站 ，可以局部提高A/D转换精度。利用这个原理，如果将模拟量分段放大，也可以全范围提高A/D转换精度。这种方法在A/D转换领域有较好的应用前景。 (mbbeetchina)
下载并关注上传者 低至0.43元/天 开通VIP 免费下载

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。 举报投诉

评论(0)
发评论

下载排行榜

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

'+ '

'+ '

'+ ''+ '
'+ ''+ ''+ '
'+ ''+ '' ); $.get('/article/vipdownload/aid/'+webid,function(data){ if(data.code ==5){ $(pop_this).attr('href',"/login/index.html"); return false } if(data.code == 2){ //跳转到VIP升级页面 window.location.href="//m.obk20.com/vip/index?aid=" + webid return false } //是会员 if (data.code > 0) { $('body').append(htmlSetNormalDownload); var getWidth=$("#poplayer").width(); $("#poplayer").css("margin-left","-"+getWidth/2+"px"); $('#tips').html(data.msg) $('.download_confirm').click(function(){ $('#dialog').remove(); }) } else { var down_url = $('#vipdownload').attr('data-url'); isBindAnalysisForm(pop_this, down_url, 1) } }); }); //是否开通VIP $.get('/article/vipdownload/aid/'+webid,function(data){ if(data.code == 2 || data.code ==5){ //跳转到VIP升级页面 $('#vipdownload>span').text("开通VIP 免费下载") return false }else{ // 待续费 if(data.code == 3) { vipExpiredInfo.ifVipExpired = true vipExpiredInfo.vipExpiredDate = data.data.endoftime } $('#vipdownload .icon-vip-tips').remove() $('#vipdownload>span').text("VIP免积分下载") } }); }).on("click",".download_cancel",function(){ $('#dialog').remove(); }) var setWeixinShare={};//定义默认的微信分享信息，页面如果要自定义分享，直接更改此变量即可 if(window.navigator.userAgent.toLowerCase().match(/MicroMessenger/i) == 'micromessenger'){ var d={ title:'单片机A/D转换的工作原理及优缺点，提高A/D转换精度的方法资料下载',//标题 desc:$('[name=description]').attr("content"), //描述 imgUrl:'https://'+location.host+'/static/images/ele-logo.png',// 分享图标,默认是logo link:'',//链接 type:'',// 分享类型,music、video或link，不填默认为link dataUrl:'',//如果type是music或video，则要提供数据链接，默认为空 success:'', // 用户确认分享后执行的回调函数 cancel:''// 用户取消分享后执行的回调函数 } setWeixinShare=$.extend(d,setWeixinShare); $.ajax({ url:"//www.obk20.com/app/wechat/index.php?s=Home/ShareConfig/index", data:"share_url="+encodeURIComponent(location.href)+"&format=jsonp&domain=m", type:'get', dataType:'jsonp', success:function(res){ if(res.status!="successed"){ return false; } $.getScript('https://res.wx.qq.com/open/js/jweixin-1.0.0.js',function(result,status){ if(status!="success"){ return false; } var getWxCfg=res.data; wx.config({ //debug: true, // 开启调试模式,调用的所有api的返回值会在客户端alert出来，若要查看传入的参数，可以在pc端打开，参数信息会通过log打出，仅在pc端时才会打印。 appId:getWxCfg.appId, // 必填，公众号的唯一标识 timestamp:getWxCfg.timestamp, // 必填，生成签名的时间戳 nonceStr:getWxCfg.nonceStr, // 必填，生成签名的随机串 signature:getWxCfg.signature,// 必填，签名，见附录1 jsApiList:['onMenuShareTimeline','onMenuShareAppMessage','onMenuShareQQ','onMenuShareWeibo','onMenuShareQZone'] // 必填，需要使用的JS接口列表，所有JS接口列表见附录2 }); wx.ready(function(){ //获取“分享到朋友圈”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareTimeline({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享给朋友”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareAppMessage({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 type: setWeixinShare.type, // 分享类型,music、video或link，不填默认为link dataUrl: setWeixinShare.dataUrl, // 如果type是music或video，则要提供数据链接，默认为空 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到QQ”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareQQ({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到腾讯微博”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareWeibo({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到QQ空间”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareQZone({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); }); }); } }); } function openX_ad(posterid, htmlid, width, height) { if ($(htmlid).length > 0) { var randomnumber = Math.random(); var now_url = encodeURIComponent(window.location.href); var ga = document.createElement('iframe'); ga.src = 'https://www1.elecfans.com/www/delivery/myafr.php?target=_blank&cb=' + randomnumber + '&zoneid=' + posterid+'&prefer='+now_url; ga.width = width; ga.height = height; ga.frameBorder = 0; ga.scrolling = 'no'; var s = $(htmlid).append(ga); } } openX_ad(828, '#berry-300', 300, 250);