单片机AD转换
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2023-10-29
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单片机AD转换 模拟-数字转换（Analog-to-Digital Conversion，简称ADC）是单片机中常见的功能，它允许将来自外部的模拟信号转换为数字信号，以便单片机能够处理和分析。以下是单片机中的AD转换的基本原理和步骤： ###1. 基本原理： 模拟信号： 来自传感器或外部电路的连续变化的信号。 数字信号： 单片机内部能够处理的离散的二进制数值。 ###2. AD转换步骤： 采样： 从模拟信号源中获取样本。 保持： 将采样值保持在一个电容或寄存器中，以便进行后续转换。 量化： 将连续的模拟信号转换为离散的数字值。 编码： 将量化后的数值以二进制形式进行编码。 输出： 输出数字信号供单片机内部使用。 ###3. ADC的类型： 逐次逼近型（Successive Approximation）： 逐位逼近，逐步逼近最接近模拟信号的数字表示。 双积分型（Dual Slope Integration）： 通过对模拟信号进行积分和反向积分，比较积分的时间来确定模拟信号的大小。 逐次比较型（Flash）： 使用一组比较器来同时比较模拟信号和一组参考电压。 ###4. 参考电压： 参考电压： AD转换需要一个参考电压，它是ADC将模拟电压值映射到数字值的基准。 ###5. 分辨率： 分辨率： 表示ADC能够区分的电压级别的数量。例如，一个10位的ADC有2^10个（1024）不同的电压级别。 ###6. 采样率： 采样率： 表示ADC每秒进行的采样次数。高采样率通常意味着更精细的时间分辨率。 ###7. 电压范围： 电压范围： ADC能够测量的模拟电压的范围。例如，0到5伏特的范围。 ###8. 噪声和精度： 噪声： 由于电路和环境的影响，ADC可能受到噪声的影响。更高的精度意味着更低的噪声。 ###9. 校准： 校准： 一些ADC需要定期校准，以确保其输出与实际模拟输入之间的准确匹配。 ###10. 通道： 通道： 单片机上的ADC通常有多个输入通道，每个通道对应一个模拟输入。 单片机的AD转换功能使其能够与各种模拟传感器和外部设备进行交互，从而实现更广泛的应用，如温度测量、光强检测等。在使用ADC时，注意选择合适的ADC类型、分辨率、参考电压等参数以满足应用的需求。
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