DCA0119 - SISTEMAS DIGITAIS Aula 4 – Micro-controladores Prof. Marcelo Augusto Costa C osta Fernandes Fer nandes
[email protected]
Entradas Analógicas - Tópicos sobre Amostragem
O Processo de amostragem altera significativamente as propriedades do sinal de tempo contínuo Existe uma discrepância entre o sinal contínuo e seu equivalente discreto As máquinas digitais possuem memória e processamentos limitados Assim e de extrema importância o estudo do sinal de tempo contínuo
Pode-se garantir a minimização de erro no processo de amostragem Pode-se otimizar o processador a ser utilizado Pode-se gerar novas soluções de processamento de sinais dadas as limitações do mundo contínuo
Entradas Analógicas - Tópicos sobre Amostragem
Sinais discretos podem ser obtidos por meio da operação de amostragem
Sinais contínuos podem ser amostrados em intervalos de tempo Ta chamado de intervalo de amostragem Gera um sinal de tempo discreto a partir do tempo contínuo Executada para manipular o sinal por uma máquina
A amostragem é feita fisicamente pelos
Conversores A/D Circuitos integrados de amostragem ...
Entradas Analógicas - Tópicos sobre Amostragem
Exemplo da função seno amostrada em T a 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 T
a
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Entradas Analógicas - Tópicos sobre Amostragem
Exemplo de um circuito de amostragem em CMOS
Conversor Digital/Analógico
Conversor Digital/Analógico
Conversor Digital/Analógico
Entradas Analógicas - AVRMega
Parâmetros importantes de qualquer A/D Resolução Taxa amostragem No caso do AVRMega Resolução de 10bits Taxa de amostragem máxima de 76.9kSPS (em 8 bits)
Taxa de amostragem na máxima resolução (10 bits) de 15kbps
Clock de 1MHz Clock deve ficar entre 50 e 200 KHz para máxima resolução
Conversão simples leva 13 pulsos de clock 6 canais multiplexados Faixa de tensão de entrada 0 até Vcc Tensão de referência selecionável
Valor máximo de tensão corresponde: A tensão no pino AREF Vcc Tensão interna
Entradas Analógicas AVRMega
Entradas e Saídas Analógicas com AVRMega
O resultado é apresentado nos registradores ADCH e ADCL Por padrão o ajuste dos bits é feito direita onde ADCL possui 8 bits LSB
Entradas e Saídas Analógicas com AVRMega
Dois tipos de conversão
Conversão simples e conversão contínua (free running)
Conversão simples
Inicia quando o bit ADSC do registrador ADCSRA é colocado para nível alto. O bit ADSC vai para nível baixo ao final da conversão e o bit ADIF vai para um após a escrita no registrador ADC. Se o canal é alterado antes do final da conversão, o A/D irá terminar a conversão corrente antes de mudar de canal. ADC=0x00 até 0x3FF
Entradas e Saídas Analógicas com AVRMega
Conversão contínua
O A/D é constantemente amostrado e os registradores de dados atualizados.
Bit ADFR=1
A conversão inicia quando o bit ADSC do registrador ADCSRA é colocado para nível alto.
Exemplo - Conversão simples
Configuração //Configuração do AD ADMUX |= 0b01000000; //Utiliza AVCC como referência //Escalonamento do clock por 128 (125KHz) e habilita o AD (ADEN=1) ADCSRA |= 0b10000111;
Exemplo - Conversão simples
Funcionamento ADCSRA |= 0b01000000; //Inicia a conversão ADSC vai para 1 e ADIF para zero //Pool para esperar o final da conversão (ADIF vai para 1) while(!(ADCSRA & 0b00010000)); valorAD= ADC;
Bibliografia
VAHID, Frank; GIVARGIS, Tony. Embedded system design: a unified hardware/software introduction. New York, NY: John Wiley & Sons, 2002. Richard H. Barnett, Sarah Cox, Larry O'Cull. Embedded C Programming and the Atmel AVR . 2. Delmar Cengage Learning. 2006 Steven F. Barrett, Daniel Pack, Mitchell Thornton. Atmel AVR Microcontroller Primer: Programming and Interfacing (Synthesis Lectures on Digital Circuits and Systems . 1. Morgan
& Claypool Publishers. 2007 TOCCI, Ronald J; WIDMER, Neal S. Sistemas digitais: princípios e aplicações. 10. ed. São Paulo SP: Prentice Hall Pearson, 2007. ATMEGA 328 Datasheet ATMEGA 2560 Datasheet
