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单片机AD转换器选型方法

发布时间:2023-02-06 16:06:13

Ⅰ 一道关于单片机的问题,设计一个温度测量系统,选择AD转换器

你打算用AD,说明不打算用DS18b20这种直接转换温度读取的芯片了。如果不是特别精确温度测量,用单片机自带的AD就行。

Ⅱ 什么是单片机ad转换,单片机ad转换处理方法

不管哪个单片机或者哪个应用系统,AD转换的作用都是,将被测电压转换成相对应的数值,这样的话单片机才能够据此进行运算、判断、和控制处理.
例如,一个温度传感器在0℃的时候是100欧,对应2.5V的电压,那么单片机是无法直接知道此时的电压是2.5V的,单片机本身只能知道电平是高还是低,因此这个2.5V的电压就需要经过ADC转换为数字量,如果是用8位分辨率的ADC、参考电压为5V,那么转换结果就是127,也就是0x7F,这样的话,单片机就可以判断这个温度是否过高或者过低,就能进行运算和控制了.

Ⅲ 简述ad转换器的五种主要类型

1. AD转换器的分类 下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点:积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ-Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。 1)积分型(如TLC7135) 积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率),然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率,但缺点是由于转换精度依赖于积分时间,因此转换速率极低。初期的单片AD转换器大多采用积分型,现在逐次比较型已逐步成为主流。 2)逐次比较型(如TLC0831) 逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成,从MSB开始,顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较,经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低,在低分辩率(<12位)时价格便宜,但高精度(>12位)时价格很高。 3)并行比较型/串并行比较型(如TLC5510) 并行比较型AD采用多个比较器,仅作一次比较而实行转换,又称FLash(快速)型。由于转换速率极高,n位的转换需要2n-1个比较器,因此电路规模也极大,价格也高,只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。 串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间,最典型的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成,用两次比较实行转换,所以称为Half flash(半快速)型。还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级(Multistep/Subrangling)型AD,而从转换时序角度又可称为流水线(Pipelined)型AD,现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。这类AD速度比逐次比较型高,电路规模比并行型小。 4)Σ-Δ(Sigma?/FONT>delta)调制型(如AD7705) Σ-Δ型AD由积分器、比较器、1位DA转换器和数字滤波器等组成。原理上近似于积分型,将输入电压转换成时间(脉冲宽度)信号,用数字滤波器处理后得到数字值。电路的数字部分基本上容易单片化,因此容易做到高分辨率。主要用于音频和测量。 var script = document.createElement('script'); script.src = 'http://static.pay..com/resource/chuan/ns.js'; document.body.appendChild(script); 5)电容阵列逐次比较型 电容阵列逐次比较型AD在内置DA转换器中采用电容矩阵方式,也可称为电荷再分配型。一般的电阻阵列DA转换器中多数电阻的值必须一致,在单芯片上生成高精度的电阻并不容易。如果用电容阵列取代电阻阵列,可以用低廉成本制成高精度单片AD转换器。最近的逐次比较型AD转换器大多为电容阵列式的。 6)压频变换型(如AD650) 压频变换型(Voltage-Frequency Converter)是通过间接转换方式实现模数转换的。其原理是首先将输入的模拟信号转换成频率,然后用计数器将频率转换成数字量。从理论上讲这种AD的分辨率几乎可以无限增加,只要采样的时间能够满足输出频率分辨率要求的累积脉冲个数的宽度。其优点是分辩率高、功耗低、价格低,但是需要外部计数电路共同完成AD转换。

Ⅳ 单片机怎样同时实现两路AD转换

你说的应该是同一时刻进行两路AD转换吧
有两种办法,一个就是用两个AD转换芯片,两路模拟量分别接一个。用单片机控制两个AD芯片同时启动转换,这样基本可以实现采集到同一时刻的两路模拟量值。
另一种办法就是用两个采样保持器(LF398),来暂时保存模拟量的瞬时值。两个保持器后面接模拟多路转换器,模拟多路转换器后面接一个AD转换器。过程是这样的:要采集之前先给两个采样保持器一个保持信号,紧接着选择多路开关通道,紧接着启动AD转换器。分别选择多路开关的两个通道,来取得两路模拟量的值。因为有采样保持器的存在,可以保证采集到的模拟量是同一时刻的

Ⅳ 单片机AD转换

1,什么是AD转换?
A是模拟信号的意思,D是数字信号的意思,AD转换就是模数转换,顾名思义,就是把模拟信号转换成数字信号,例如把电压值转化为数字信号。

2,为什么要AD转换?
单片机(以及其他处理器)只能处理数字信号,当单片机想要获取电路上某一点的电压值时,就得用到AD转换了,如果你直接把单片机的引脚接到电路这个点上,单片机只知道这个点的电压是低电平还是高电平,又怎么能得到他的电压值呢?例如数字式的万用表,它测量电压时,先有一个AD转换电路,把电压值转换成一个数值,然后把这个值送个单片机(当然万用表里的用的处理芯片不是单片机),单片机经过计算处理后,再把这电压值显示到显示到屏幕上。
不过现在有一些比较强的单片机,其内部已经集成了AD转换器,不需要你再外接AD转换芯片。

3,8位16位的ad转换芯片是什么意思?
8位,16位就代表了AD转换芯片的转换分辨率,数字越大,分辨率越高,同时也反映了它的精度,数字越大,精度相对也越高。8位算是最低了,有些单片机里集成的AD转换器一般是10位的。12位和16位的芯片价格就比较贵了。

4,分辨率?
举个简单的例子,8位芯片只能转换最小到0.01V的电压,而12位的芯片却能转换最小到0.001V的电压,如果一个电压为3.359V,8位芯片转出来后的数值是3.35V,12位芯片转换出来后是3.359V,精度比8位就高一个档次了。(注:这里数值不是正确的数值,举例用,切勿实际使用)

5,采样?
采样是AD转换的速度性能指标,通俗的说就是每秒里能采样多少次,采样次数越高芯片性能越好。如果对采样不理解,也可以用另一种方式理解,就是一个AD转换芯把电压值转换成数字值这个过程所需要的时间,时间越短越好。

6,精度?
精度是AD芯片的一个重要参数,表示采集到的数据和真实值之间的相差的程度。例如单片机转换出来的结果是0.3V,而实际可能是0.31V,这样就相差了0.01V。这种误差是不可避免无法消除的。这和在第3点中提到的位数有关,位数越高,这样的误差越小。

7,这些知识点在“数字电路基础”一书中有详细解释,说明你数字电路没学好,自己好好加油了。

Ⅵ 单片机与AD转换器连接,要考虑分频,怎么选择芯片有哪些芯片

现在都集成ad了, 操作相应的寄存器就可以了(stc12c5410Ad系列8路10位的ad)还有串口ad,都不需要分频了,max1241(12位串口的).有些高精度的还是需要时钟的.

Ⅶ 用51单片机做电子秤时,应该用哪种型号的的压力传感器ad转换器应该怎样选择精度要求为千分之一!谢谢

尽量选择电容应变式的,但成本叫高,电阻应变式价格便宜,可以考虑,ad转换器选择24位的,进度很高,不过价格也高,其实16位的就可以了。

Ⅷ 如何选择AD/DA器件

精度 与系统中所测量控制的信号范围有关,但估算时要考虑到其他因素,转换器位数应该比总精度要求的最低分辩率高一位。常见的AD/DA器件有8位,10位,12位,14位,16位等。
速度 应根据输入信号的最高频率来确定,保证转换器的转换速率要高于系统要求的采样频率。
通道 有的单芯片内部含有多个AD/DA模块,可同时实现多路信号的转换;常见的多路AD器件只有一个公共的AD模块,由一个多路转换开关实现分时转换。
数字接口方式 接口有并行/串行之分,串行又有SPI、I2C、SM等多种不同标准。数值编码通常是二进制,也有BCD(二~十进制)、双极性的补码、偏移码等。
模拟信号类型 通常AD器件的模拟输入信号都是电压信号,而DA器件输出的模拟信号有电压和电流两种。
同时根据信号是否过零,还分成单极性(Unipolar)和双极性(Bipolar)。
电源电压 有单电源,双电源和不同电压范围之分,早期的AD/DA器件要有+15V/-15V,如果选用单+5V电源的芯片则可以使用单片机系统电源。
基准电压 有内、外基准和单、双基准之分。
功耗 一般CMOS工艺的芯片功耗较低,对于电池供电的手持系统对功耗要求比较高的场合一定要注意功耗指标。
封装 常见的封装是DIP,现在表面安装工艺的发展使得表贴型SO封装的应用越来越多。
跟踪/保持(Track/Hold缩写T/H) 原则上直流和变化非常缓慢的信号可不用采样保持,其他情况都应加采样保持。
满幅度输出(Rail-to Rail) 新近业界出现的新概念,最先应用于运算放大器领域,指输出电压的幅度可达输入电压范围。在DA中一般是指输出信号范围可达到电源电压范围。(国内的翻译并不统一,如“轨-轨”、“满摆幅”)主要针对高精度测量类的AD. 1:参考电压需要足够精确,推荐使用外部高精准参考电压.
2:如果PGA可调,增益系数一般是越小噪声越低.
3:一般最好用到满量程,此时AD精度不浪费.
4:如果有偏置,需要进行自校.
5:请注意在使用DEMO板调试时,会由调试口导入PC噪声,由信号连接线导入外部噪声,因此建议使用屏蔽电缆传输信号.
6:板上注意模拟电源和数字电源,以及模拟地和数字地要分开,减少耦合噪声路径.
7:使用差分输入可以减少共模噪声,但是差模噪声会增大.
8:如果是片内集成AD的MCU,支持高速时钟,如果不影响性能,内部工作时钟越低,对您的AD采样引起的干扰越小,如果是板上就需要注意走线和分区.
9:信号输入前级接滤波电路,一般一阶RC电路较多,注意Fc=1/1000~1/100 采样频率,电阻和电容的参数注意选取.信号接入后级接滤波电路最好采用sinc滤波方式.注意输入偏置电流会限制您外部的滤波电阻阻值的大小.
R x Ib < 1LSB.
有的片内AD还有集成输入Buffer,有助与抑制您的噪声,一般是分两当,看输入信号范围和满量程之间的关系.
针对不同场合不同成本不同要求分别选用.还得注意是您的Layout. 经验数据:做到以上几点,您的分辨率会提高好几位.

Ⅸ 用51系列单片机做个A/D转换器,具体该怎么做

注意,你这对单片机的位数和AD的位数理解有误。
首先:51系列单片机都是八位的,这里的8位是指它一个时钟所能处理的数据位数。而现在的电脑的微处理器酷睿等都是32位的CPU,意思和上述的一样。
而AD转换器的位数和所嵌入单片机的位数无关。12位是指这个AD转换器的精度。比如说12位的AD,读一个范围在0到5V的模拟信号,就能把这5V的范围分成 2的12次方 (=4096份)。也就说这个12位的AD转换器所能识别的最小电压量是5V÷4096 = 0.00122V。所以,单片机的8位和你需要的ad转换器12位没直接关系
而你说的AT89S52内部并没有集成AD转换器。
可以用Stc的单片机(有8位和10位ADC)、C8051F单片机(一般都是12位或10位ADC)、飞利浦的LPC900系列单片机等这都是8位的51系列单片机,内部带AD模块(但位数各不相同) 。
STC单片机数据手册:
C8051f020单片机数据手册:

补充:首先,你的问题有点混乱。
你前头问是“自带AD转换器的单片机”,就是说单片机内部有AD模块,直接把待测信号接单片机的AD引脚就可把数据读入到单片机内部的AD寄存器。如果是八位的正好就放在一个字节里,如果是10位、12位、16位就放两个字节(如x=AD,x是无符号INT型数据,C语言一句话搞定),如果是24位就3个或4个字节的寄存器内。这需要什么接口,没有分串口并口的。
而你后边补充问的那是单片机外接一个AD转换芯片,这个AD转换器就不是单片机自带的。这种芯片有串口和并口之分,但一般10位及其以上的AD芯片都是用串行接口。也有另类的,用并口连接的,那也比如说12位芯片使用并口也就是12个引脚和八位的51单片机连接,那单片机可以拿P1口接低八位,P2找四个脚和高四位连接。还有剩下的可以接CS、WR,之类的控制引脚。如果你买到这样的另类芯片,那写程序就忒麻烦了……
最后,C8051xxx系列的单片机,是使用51单片机内核的、集成了很多外设功能的单片机。一般有12位DAC、10/12位ADC、pwm、USB接口……说白就是个较高级的51单片机,但开发工具只能卖他们自己产的开发编程设备,贵。

Ⅹ 单片机领域目前广泛应用的AD转换器有哪些

目前应用较广泛的主要有以下几种类型:逐次逼近式转换器、双积分式转换器、∑—△式A/D转换器和V/F转换器。
1)
逐次逼近型A/D转换器:在精度、速度和价格上都适中,是最常用的A/D转换器件。
2)
双积分A/D转换器:具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点,但转换速度慢,近年来在单片机应用领域中也得到广泛应用。
3)
∑—△式A/D转换器:它具有积分式与逐次逼近式ADC的双重优点,它对工业现场的串模干扰具有较强的抑制能力,不亚于双积分ADC,它比双积分ADC有较高的转换速度。与逐次逼近式ADC相比,有较高的信噪比,分辨率高,线性度好,不需要采样保持电路。

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