apresentacao adc pic16f877a

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁUNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICADEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA

CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICACURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA

1UTFPR – Campus Curitiba

Prof. Amauri Assef

Disciplina de Sistemas MicrocontroladosDisciplina de Sistemas Microcontrolados

Conversor Analógico para Digital Conversor Analógico para Digital -- PIC16F877APIC16F877A

Prof. Amauri AssefProf. Amauri Assef

[email protected]@utfpr.edu.br

Conversor Analógico para DigitalConversor Analógico para Digital

Características do módulo A/DCaracterísticas do módulo A/D� 10 bits de conversão

� 8 canais de entrada

� AN0 – RA0

� AN1 – RA1

� AN2 – RA2


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� AN2 – RA2

� AN3 – RA3

� AN4 – RA5

� AN5 – RE0

� AN6 – RE1

� AN7 – RE2

� Tensões de referência config.

� Vref+ (superior)

� Vref- (inferior)

CHS2:CHS0


Diagrama em bloco do A/DDiagrama em bloco do A/D

PCFG3:PCFG0

PCFG3:PCFG0


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Modelo da entrada analógicaModelo da entrada analógica� Amostragem e retenção – sample and hold


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Diagrama em blocos do tratamento do sinal analógicoDiagrama em blocos do tratamento do sinal analógico

PIC16F877A

Grandeza física

de processo

(temperatura, Sinal analógico

convertido em Sinal analógico


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Transdutor Condicionamento do sinal

A/D

PIC16F877A(temperatura,

umidade,

pressão, etc.)

convertido em

tensão ou

corrente

Sinal analógico

condicionado


DefiniçõesDefinições� O módulo conversor analógico-digital (A/D) realiza a conversão de uma tensão

analógica em valores digitais, isto é, números binários;

� Para o PIC16F877A a conversão do valor analógico em digital é realizada com

comprimento de 10 bits;

� Quanto maior a quantidade de bits maior a resolução e precisão do A/D

Por exemplo: supondo que a tensão aplicada ao pino de A/D varia entre 0 a 5V


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� Por exemplo: supondo que a tensão aplicada ao pino de A/D varia entre 0 a 5V

(tensão de fundo de escala), e o conversor possui 8 bits (N), a resolução é de:

� Alterando o conversor A/D para 10 bits, temos:


Conversão do sinal analógico em digitalConversão do sinal analógico em digital� Parâmetros:

� A/D de 8 bits

� + Vref = Vdd = 5V

� - Vref = Vss = 0V

� Resolução de 19,61mV/bit

Níveis de Tensão (V) Representação binária

0 B’0000 0000’

19,61m B’0000 0001’

... ...


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� Parâmetros:

� A/D de 10 bits




... ...

5 B’1111 1111’

Níveis de Tensão (V) Representação binária

0 B’00 0000 0000’

4,88m B’00 0000 0001’

... ...

5 B’11 1111 1111’


Exemplos de cálculo para conversão A/DExemplos de cálculo para conversão A/D� Parâmetros:

� A/D de 8 bits




5V → 255

2,5V → X


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� 2,5V = ?

� Parâmetros:

� A/D de 10 bits




� 2,5V = ?

X = 127,5 ≈ 128

5V → 1023

2,5V → X

X = 511,5 ≈ 512


Registradores de 8 bits do módulo A/DRegistradores de 8 bits do módulo A/D

� ADCON0 (A/D Control Register 0):

� Controla a operação do módulo A/D



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� Configura as funções do PORTA e PORTE, e como o resultado será armazenado

� ADRESH (A/D Result High Register):

� Parte alta do resultado do A/D

� ADRESL (A/D Result Low Register):

� Parte baixa do resultado do A/D


Registrador ADCON0 (Endereço 1FH Registrador ADCON0 (Endereço 1FH –– Banco 0)Banco 0)

� ADCS1:ADCS0: Seleção do clock de conversão do A/D

em conjunto com o ADCON1

� 00 - Fosc/2

� 01 - Fosc/8

� GO//DONE: Bit de status da conversão A/D

� 0 – conversor A/D em espera

� 1 – conversão A/D em progresso


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� 01 - Fosc/8

� 10 - Fosc/32

� 11 – Frc (clock derivado do oscilador interno RC)

� CHS2:CHS0: Seleção do canal analógico

� 000 – canal 0 (AN0)

� 001 – canal 1 (AN1)

� 010 – canal 2 (AN2)

� 011 – canal 3 (AN3)

� 100 – canal 4 (AN4)

� 101 – canal 5 (AN5)

� 110 – canal 6 (AN6)

� 111 – canal 7 (AN7)

� (setar este bit para iniciar conversão)

� ADON: Bit para ligar o módulo A/D

� 0 – conversão A/D desligado

� 1 – conversor A/D ligado



� ADFM: Seleção do formato do resultado do A/D

� 0 – justificado à esquerda

� 1 – justificado à direita


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� 1 – justificado à direita

� ADCS2: Seleção do clock em conjunto com os bits ADCS1: ADCS0 do registradorADCON0



� PCFG3:PCFG0: Bits de controle de configuração do PORTA e PORTE


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� Resultado do A/D justificado


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Exemplo:Exemplo:

1) Escrever o firmware para mostrar o valor de conversor A/D do canal 0 através dos LEDS

conectados no PORTD. Utilizar Fosc/2 e dividir o valor lido por 4 para condicionar o resultado em

8 bits:

2) Escrever o firmware para digitalizar o valor analógico do sensor de temperatura LM35 (10mV/°C) e


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2) Escrever o firmware para digitalizar o valor analógico do sensor de temperatura LM35 (10mV/°C) e

apresentar a temperatura equivalente no LCD 16x2:


CH_1 CH_2

ADC_POT

ADC_POTADC_LM35

CH_1CH_2

RA0/AN02

RA1/AN13

RA2/AN2/VREF-/CVREF4

RA4/T0CKI/C1OUT6

RA5/AN4/SS/C2OUT7

RE0/AN5/RD8

RE1/AN6/WR9

RE2/AN7/CS10

OSC1/CLKIN13

OSC2/CLKOUT14

RC1/T1OSI/CCP2 16

RC2/CCP1 17

RC3/SCK/SCL 18

RB7/PGD 40RB6/PGC 39

RB5 38RB4 37

RB3/PGM 36RB2 35RB1 34

RB0/INT 33

24RC4/SDI/SDA 23

RA3/AN3/VREF+5

RC0/T1OSO/T1CKI 15

1

U1

VDD

X1CRYSTAL

C1

15pF

C2

15pFR910k

VDD

R1010k

VDD50

%

RV1

VDD


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ADC_LM35

RD0/PSP0 19

RD1/PSP1 20

RD7/PSP7 30RD6/PSP6 29RD5/PSP5 28RD4/PSP4 27RD3/PSP3 22RD2/PSP2 21

RC7/RX/DT 26RC6/TX/CK 25

RC5/SDO 24RC4/SDI/SDA

MCLR/Vpp/THV1

PIC16F877A

R1110k

R1330

R2330

R3330

R4330

R5330

R6330

R7330

R8330

D1LED-RED

D2LED-RED

D3LED-RED

D4LED-RED

D5LED-RED

D6LED-RED

D7LED-RED

D8LED-RED

1k

27.0

3

1

VOUT 2

U2

LM35

VDD

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