單片機處理模擬信號

A. 單片機內部AD轉換模塊能否處理外部的模擬信號

1，什麼是ad轉換？
a是模擬信號的意思，d是數字信號的意思，ad轉換就是模數轉換，顧名思義，就是把模擬信號轉換成數字信號,例如把電壓值轉化為數字信號。
2，為什麼要ad轉換？
單片機（以及其他處理器）只能處理數字信號，當單片機想要獲取電路上某一點的電壓值時，就得用到ad轉換了，如果你直接把單片機的引腳接到電路這個點上，單片機只知道這個點的電壓是低電平還是高電平，又怎麼能得到他的電壓值呢？例如數字式的萬用表，它測量電壓時，先有一個ad轉換電路，把電壓值轉換成一個數值，然後把這個值送個單片機（當然萬用表裡的用的處理晶元不是單片機），單片機經過計算處理後，再把這電壓值顯示到顯示到屏幕上。
不過現在有一些比較強的單片機，其內部已經集成了ad轉換器，不需要你再外接ad轉換晶元。
3，8位16位的ad轉換晶元是什麼意思？
8位，16位就代表了ad轉換晶元的轉換解析度，數字越大，解析度越高，同時也反映了它的精度，數字越大，精度相對也越高。8位算是最低了，有些單片機里集成的ad轉換器一般是10位的。12位和16位的晶元價格就比較貴了。
4，解析度？
舉個簡單的例子，8位晶元只能轉換最小到0.01v的電壓，而12位的晶元卻能轉換最小到0.001v的電壓，如果一個電壓為3.359v，8位晶元轉出來後的數值是3.35v，12位晶元轉換出來後是3.359v，精度比8位就高一個檔次了。（注:這里數值不是正確的數值，舉例用，切勿實際使用）
5，采樣？
采樣是ad轉換的速度性能指標，通俗的說就是每秒里能采樣多少次，采樣次數越高晶元性能越好。如果對采樣不理解，也可以用另一種方式理解，就是一個ad轉換芯把電壓值轉換成數字值這個過程所需要的時間，時間越短越好。
6，精度？
精度是ad晶元的一個重要參數，表示採集到的數據和真實值之間的相差的程度。例如單片機轉換出來的結果是0.3v，而實際可能是0.31v，這樣就相差了0.01v。這種誤差是不可避免無法消除的。這和在第3點中提到的位數有關，位數越高，這樣的誤差越小。
7，這些知識點在「數字電路基礎」一書中有詳細解釋，說明你數字電路沒學好，自己好好加油了。

B. 51單片機實現數字信號和模擬信號的轉換

首先你要有麥克風或者拾音器，區別是拾音器效果更好還有降噪功能；其次要把模擬信號送到單片機，要有AD轉換電路，然後單片機處理一下信號，比如抑制雜訊、放大；然後要把數字信號輸出驅動揚聲器，要有驅動電路和DA晶元。51單片機做語音效果不好 ，因為采樣頻率低，音不好。一般的開發板都有這些功能的。

C. 單片機如何實現多路模擬量的數據採集、顯示

普通單片機實現多路模擬量的數據採集、顯示需要：

外部連接一個多通道輸入的ADC晶元，單片機按照一定的周期驅動模擬開關切換到不同的模擬通道，設計模數轉換控制器的控製程序，可以進行定團戚時模擬信號採集和顯示。

(3)單片機處理模擬信號擴展閱讀：

單片機基本結構及作用：

1、運算器

運算器由運算部件——算術邏輯單元（Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU）、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數據，分別來自累加器和數據寄存器。

ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作，最後將結果存入累加器。

運算器有兩個功能：

執行各種算術運算。

執行各種邏輯運算，並進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。

運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的，並且，一個算術操作產生一個運算結果，一個邏輯操作產生一個判決。

2、控制器

控制器由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序發生器和操作控制器等組成，是發布命令的「決策機構」，即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有：

從內存中取出一條指令，並指出下一條指令在內存中的位置。

對指令進行解碼和測試，並產生相應的操作控制信號，以便於執行規定的動作。

指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

微處理器內通過內部匯流排把ALU、計數器、寄存器和控制部分互聯，並通過外部匯流排與外部的存儲器、輸入輸出介面電路聯接。外部匯流排又稱為系統匯流排，分為數據匯流排鍵或仿DB、地址匯流排AB和控制匯流排CB。通過輸入輸出介面電路，實現與各種外圍設備連接。

3、主要寄存器

累加器A

累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能：運算前，用於保存一個操作數；運算後，用於保存所得的和、差或邏輯運算結果。

數據寄存器DR

數據寄存器通過數據匯流排向存儲器和輸入/輸出設備送（寫）或取（讀）數據的暫存單元。它可以保存一條正在解碼的指令，也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據位元組等等。

指令寄存器IR和指令解碼器ID

指令包括操作碼和操作數。

指令寄存器是用來保存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時，先把它從內存中取到數據寄存器中，然後再傳送到指令寄存器。

當系統執行給定的指令時，必須對操作碼進行解碼，以確定所要求的操作，指令解碼器就是負責這項工作的。其中，指令寄存器中操作碼欄位的輸出就是指令解碼器的輸入。

程序計數器PC

PC用於確定下一條指令的地址，以保證程序能夠連續地執行下去，因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的第一條指令的內存單元地址（即程序的首地址）送入PC，使它總是指向下一條要執行指令的地址。

地址寄存器AR

地址寄存器用於保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由於內存與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來保持地址信息，直到內存讀/寫操作完成為止。

顯然，當CPU向存儲器存數據、CPU從內存取數據和CPU從內存讀出指令時，都要用到地址寄存器和數據寄存器。同樣，如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話，那麼當CPU和外圍設備交換信息時稿纖，也需要用到地址寄存器和數據寄存器。

D. 怎樣把模擬信號感測器接入單片機，需要什麼器件轉換

把模擬信號感測器接入單片機：
單片機自身帶有A/D通道，那麼直接把感測器模擬信號接入即可，前提是信號電壓的范圍要合適，如果信號過於微弱還要增加前置放大環節；如果單片機沒有A/D通道，那麼就要經過A/D轉換器變為數字信號後再通過單片機的數字介面輸入單片機。
模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。 或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特徵量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。
模擬信號是指用連續變化的物理量所表達的信息，如溫度、濕度、壓力、長度、電流、電壓等等，我們通常又把模擬信號稱為連續信號，它在一定的時間范圍內可以有無限多個不同的取值。而數字信號是指在取值上是離散的、不連續的信號 。
實際生產生活中的各種物理量，如攝相機攝下的圖像、錄音機錄下的聲音、車間控制室所記錄的壓力、流t、轉速、濕度等等都是模擬信號。數字信號是在模擬信號的基礎上經過采樣、量化和編碼而形成的。具體地說，采樣就是把輸入的模擬信號按.適當的時間間隔得到各個時刻的樣本值.量化是把經采樣測得的各個時刻的值用二進碼制來表示，編碼則是把t化生成的二進制數排列在一起形成順序脈沖序列 。
模擬信號傳輸過程中,先把信息信號轉換成幾乎「一模一樣」的波動電信號(因此叫「模擬」),再通過有線或無線的方式傳輸出去,電信號被接收下來後,通過接收設備還原成信息信號。

E. 單片機的I/O介面能輸入或輸出模擬信號嗎

單片機的 I/O 介面, 如果帶卜該 I/O 口有 AD 功能 就可以，以模擬量信號輸入，

如果該 I/O 口有 PWM 功能 就可以，以 PWM 調制信號 輸出，

或者 通過濾波以 模擬量信號輸出，

現在有很多 型號的 單片機 都有 以上轎橋功能，

如 STC 系列單片機，可以 上 STC 官網 看看，下載蠢帆穗單片機的 數據手冊