ADC - Przełączanie kanałów

Autor: drzasiek
Redakcja: dondu

Drzaśkowy pamiętnik: Spis treści

Mikrokontrolery wyposażone w przetwornik ADC niezależnie od producenta z reguły posiadają co najmniej kilka wejść pomiarowych, zwanych kanałami.

Tak własnie jest w przypadku Atmega8, który posiada jeden przetwornik ADC i może mierzyć napięcie na kilku kanałach dzięki multiplekserowi (przełącznikowi), który znajduje się na wejściu ADC. Jego zadaniem jest przełączanie wejścia pomiarowego przetwornika ADC pomiędzy kanałami, które podłączone są do pinów mikrokontrolera i nie tylko (patrz rysunek poniżej).


Rzućmy okiem na schemat multipleksera ADC.

Spróbowałem więc wykonać pomiar z 4 wejść.

Pobierz schemat: schemat1.rar

Do tego program, który wykonuje na przemian pomiary 4 kanałów wyświetlając je na LCD:

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>   
#include <stdlib.h>  
#include "HD44780.h"


//definicje wejść ADC
#define wej_1 PC2 
#define wej_2 PC3 
#define wej_3 PC4 
#define wej_4 PC5 

volatile uint8_t adc1;//zmienna do pomiaru ADC wej_1
volatile uint8_t adc2;//zmienna do pomiaru ADC wej_2
volatile uint8_t adc3;//zmienna do pomiaru ADC wej_3
volatile uint8_t adc4;//zmienna do pomiaru ADC wej_4

volatile uint8_t wejscie=2;//zmienna do zmiany wejścia, początkowo pc2
 
//##############################################################################
void main(void)
{
   char wynik[]="    ";//bufor tekstowy, wyczyszczenie bufora
    
   LCD_Initalize();   //inicjalizacja LCD

   //numerowanie pomiarów
   LCD_GoTo(0, 0);      
   LCD_WriteText("1:");
   LCD_GoTo(7, 0);      
   LCD_WriteText("2:");
   LCD_GoTo(0, 1);      
   LCD_WriteText("3:");
   LCD_GoTo(7, 1);      
   LCD_WriteText("4:");

   //Inicjalizacja ADC
   ADCSRA = (1<<ADEN)      // ADC Enable (uruchomienie przetwornika)
             |(1<<ADFR)      //tryb Free run
             |(1<<ADSC)      //rozpoczęcie konwersji
             |(1<<ADPS2);   //ADPS2: (ustawienie preskalera) preskaler= 16

   ADMUX  =   (1<<ADLAR)     //Wyrównanie wyniku do lewej
             |(1<<REFS0)            //VCC jako napięcie referencyjne
             |wejscie;   //Wybór wejścia początkowego czyli PC2 

   //Inicjalizacja Timera
   TIMSK |= (1<<TOIE0); //Przerwanie overflow przepełnienie timera
   TCCR0 |= (1<<CS01); // źródłem CLK, preskaler 8 (2000000 Hz)
   TCNT0 = 155; //Początkowa wartość licznika 

   DDRC &=~ (1<<wej_1);        //Ustawienie pinów wejściowych ADC
   DDRC &=~ (1<<wej_2);        //Ustawienie pinów wejściowych ADC
   DDRC &=~ (1<<wej_3);        //Ustawienie pinów wejściowych ADC
   DDRC &=~ (1<<wej_4);        //Ustawienie pinów wejściowych ADC

   sei();//Globalne uruchomienie przerwań 


   for(;;)//główna pętla programu
   {
      LCD_GoTo(3, 0);         //Ustawienie kursora w pozycji (3,0)
      LCD_WriteText("   ");  //Czyszczenie poprzednij wartości
      itoa(adc1,wynik,10);     //konwersja wyniku do tablicy char
      LCD_GoTo(3, 0);         //Ustawienie kursora w pozycji (3,0)
      LCD_WriteText(wynik);   //Wyświetlenie wyniku

      LCD_GoTo(10, 0);         //Ustawienie kursora w pozycji (10,0)
      LCD_WriteText("   ");  //Czyszczenie poprzednij wartości
      itoa(adc2,wynik,10);     //konwersja wyniku do tablicy char
      LCD_GoTo(10, 0);         //Ustawienie kursora w pozycji (10,0)
      LCD_WriteText(wynik);   //Wyświetlenie wyniku

      LCD_GoTo(3, 1);         //Ustawienie kursora w pozycji (3,1)
      LCD_WriteText("   ");  //Czyszczenie poprzednij wartości
      itoa(adc3,wynik,10);     //konwersja wyniku do tablicy char
      LCD_GoTo(3, 1);         //Ustawienie kursora w pozycji (3,1)
      LCD_WriteText(wynik);   //Wyświetlenie wyniku

      LCD_GoTo(10, 1);         //Ustawienie kursora w pozycji (10,1)
      LCD_WriteText("   ");  //Czyszczenie poprzednij wartości
      itoa(adc4,wynik,10);     //konwersja wyniku do tablicy char
      LCD_GoTo(10, 1);         //Ustawienie kursora w pozycji (10,1)
      LCD_WriteText(wynik);   //Wyświetlenie wyniku

      _delay_ms(100);         //opóźnienie
 }
}


ISR(TIMER0_OVF_vect)
{
   //Przerwanie przepełnienia Timer0

   switch(wejscie)
   {
      case 2://gdy PC2
        adc1=ADCH;     //odczytaj tylko starszy bajt pomiaru
        break;

      case 3://gdy PC3
        adc2=ADCH;     //odczytaj tylko starszy bajt pomiaru
        break;

      case 4://gdy PC4
        adc3=ADCH;     //odczytaj tylko starszy bajt pomiaru
        break;

      case 5://gdy PC5
        adc4=ADCH;     //odczytaj tylko starszy bajt pomiaru
        break;
   }

   if(wejscie<5)
        wejscie++;
   else
        wejscie=2;

   ADMUX = 0;  //kasowanie rejestru

   ADMUX  =   (1<<ADLAR) |(1<<REFS0)| wejscie; //Ustawianie nowych wartości

   TCNT0 = 155;  //Początkowa wartość licznika
}

Pobierz program: 07_ADC_LCD_Prog6.zip (kopia)

A tak wygląda wynik pracy programu:

Przeczytaj także:

• ADC - Dokładność vs podłączanie
• Zakłócenia w pracy mikrokontrolerów
• Lekceważyć, czy nie?