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1、AVR单片机编程 模数转换（ADC）的程序设计,主讲：梁莹林 机械电子工程学院,主要内容：,ADC的原理及相关概念 ADC寄存器的设置 ADC采样与处理程序设计,ADC的原理及相关概念,采样利用采样脉冲序列，从信号中抽取一系列 离散值，使之成为采样信号x(nTs)的过程,编码将经过量化的值变为二进制数字的过程。,量化把采样信号经过舍入变为只有有限个有 效数字的数，这一过程称为量化,A/D转换,ADC的原理及相关概念,ADC的原理及相关概念,每周期应该有多少采样点 ？,ADC的原理及相关概念,ADC的原理及相关概念,采样定理,为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率必须至少为原
2、信号中最高频率成分的2倍。这是采样的基本法则，称为采样定理。(最好是10倍)！,Fs 2 Fmax,ADC的原理及相关概念,需注意，满足采样定理，只保证不发生频率混叠，而不能保证此时的采样信号能真实地反映原信号x(t)。工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的3到5倍。,ADC的原理及相关概念,A/D采样前的抗混迭滤波：,ADC的原理及相关概念,AVR的片上ADC： 最高分辨率时，采样率高达15 kSPS 最高转换精度10位（把Vmax1024等分）,ADC的原理及相关概念,VIN为被选中引脚的输入电压，VREF为参考电压。 0x000 代表模拟地电平 0x3FF 代表所选参考电压的数值
3、减去1LSB。,转换结果：,ADC寄存器的设置,ADC使用流程： 1、初始化相关寄存器 2、启动首次转换，丢弃首次结果 3、启动转换，并读取转换结果 4、数据滤波 5、进行单位制变换,ADC寄存器的设置,ADC多工选择寄存器ADMUX ADC控制和状态寄存器ADCSRA ADC数据寄存器（ADCL和ADCH）,ADC寄存器的设置,Bit7:6 REFS1:0 参考电压选择。 Bit5 ADLAR ADC转换结果左对齐(=1) Bit4:0 MUX4:0 模拟通道与增益选择位,ADC寄存器的设置,Bit 7 ADEN ADC使能 Bit 6 ADSC ADC开始转换 Bit 5 ADFR ADC
4、连续转换选择(=1) Bit 4 ADIF ADC中断标志 Bit 3 ADIE ADC中断使能 Bits 2:0 ADPS2:0 ADC预分频器选择位,ADC寄存器的设置,ADLAR = 0（右对齐）：,ADLAR = 1（左对齐）:,ADC 数据寄存器：,ADC采样与处理程序设计,void ADCInit (INT8U vref, INT8U preScale) DDRF=0x00; PORTF=0xFF; ADMUX = (vref /分频 ,ADC初始化程序:,ADC采样与处理程序设计,void ADCEn (void) DDRF =0x00; PORTF =0x00; ADCSRA |= (1ADEN);/使能ADC ADCSRA |= (1ADSC);/启动ADC,转换一次 loop_until_bit_is_set(ADCSRA,ADIF);/等待AD转换结束 ADCSRA |= (1ADIF); ,ADC使能程序:,ADC采样与处理程序设计,INT16U ADCGet (INT8U ch) ADMUX ,从指定ADC通道获取数据,ADC采样与处理程序设计,INT8U i; INT16U temp; for (i=0; i10; i+) /采集10次 temp += ADCGet(0); temp = temp/10;/求10次平均,数据处理程序:,
