1 Saulo O. D. Luiz

Sistemas Microcontrolados

Período 2009.2

Aula 10

2 Saulo O. D. Luiz

Roteiro

Conversor A/D

3 Saulo O. D. Luiz

Introdução

Símbolo doConversor A/D

Diagrama de blocos

Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição –

Editora Érica – 2008.

4 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

Grandeza analógicaEx.: temperatura ao longo do dia

Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição – Editora Érica – 2008.

5 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

TransdutorConverte uma grandeza não-elétrica em uma

grandeza elétrica (tensão ou corrente)Ex.: sensor de temperatura LM35D

Fonte: SeMICONDUCTOR, National. LM35/LM35A/LM35C/LM35CA/LM35DPrecision Centigrade Temperature Sensors. Disponível em: http://www.national.com/ds/LM/LM35.pdf.Acessado em: 3 de Outubro de 2009

6 Saulo O. D. Luiz

Conversão de tensão analógica em valores digitais

Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição – Editora Érica – 2008.

7 Saulo O. D. Luiz

Sinal amostrado Sinal quantizado

Sinal digital

8 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

Tensão de referência VREF+ Tensão de referência VREF-

Faixa de tensão analógica (VREF+) – (VREF-) a ser convertida em digital

Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição –

Editora Érica – 2008.

9 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

Resolução da conversãoEx.: (5V – 0V) / 256 = 19,53mV

Número de bits para representar o sinal digitalEx.: 8 bits, pois 2^8 = 256

10 Saulo O. D. Luiz

Tempo de aquisição

No mínimo 12us para um Vin com RS=50Ω, à temperatura de 50º C No mínimo 20us para um Vin com RS=10kΩ (RS máximo

recomendado pelo fabricante), à temperatura de 50º C Por segurança, sugere-se um tempo de aquisição mínimo de 50us

Fonte: ZANCO, Wagner da Silva. Microcontroladores Pic - Tecnicas De Software e Hardware Para Projetos De Circuitos Eletronicos - 2ª edição –

Editora Érica – 2008.

11 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/DSeletor de canal

12 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

O conversor A/D pode operar mesmo com o PIC no modo SLEEP

Para isso, o sinal de clock do conversor A/D (CAD) deve ser derivado do oscilador RC interno do A/D

13 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

ADRESH:ADRESL armazenam o resultado de 10 bits da conversão A/D

ADCON1,

14 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

TAD Tempo de conversão A/D por bit

O conversor A/D requer no mínimo 12 TAD para realizar a conversão de 10 bits

15 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

Possibilidades para TAD 2Tosc 8Tosc 32ToscOscilador RC interno do módulo A/D

16 Saulo O. D. Luiz

Conversor A/D

A fonte do relógio do conversor A/D deve garantir um TAD mínimo de 1.6µs

Máxima frequência de operação por fonte de relógio

17 Saulo O. D. Luiz

Passos para a conversão A/D

Configuração do módulo A/DConfigurar

pinos de entrada analógica tensões de referência pinos de I/O digital (ADCON1)

Selecionar o canal de entrada analógica (ADCON0)

Selecionar a freqüência do sinal de clock do conversor A/D (ADCON0)

Ativar o módulo A/D

18 Saulo O. D. Luiz

Passos para a conversão A/D

Se necessário, configurar a interrupção do módulo A/DReset o bit ADIFSete o bit ADIESete o bit GIE

Aguardar o tempo de aquisiçãoIniciar a conversão

Setar o bit GO/DONE (ADCON0)

Aguardar o tempo de conversão

19 Saulo O. D. Luiz

Passos para a conversão A/D

verificando se o valor do bit GO/DONE é zero (sinalizando o fim de conversão A/D)

ou aguardar pela interrupção gerada pelo módulo A/D ao fim da conversão

Ler o par de registradores (ADRESH:ADRESL)

Limpar o bit ADIF se a interrupção do conversor A/D for utilizada

20 Saulo O. D. Luiz

Caso especial

A conversão é abortada se o bit GO/DONE for resetado durante a conversãoOs valores de ADRESH:ADRESL não são

alterados

Após a conversão ser abortada, é necessário aguardar 2TAD antes de uma nova conversão ser iniciada

21 Saulo O. D. Luiz

Registrador ADCON0

Registrador de controle do módulo A/D

Bit 0 (bit ADON – ativa o conversor A/D)1 = conversor A/D ligado0 = conversor A/D desligado

Bit 1 (bit não usado – lido como 0)

22 Saulo O. D. Luiz

Registrador ADCON0

Bits 5-3 (bits CHS2:CHS0 – bits de seleção de canal) 000 = canal 0, (RA0/AN0) 001 = canal 1, (RA1/AN1) 010 = canal 2, (RA2/AN2) 011 = canal 3, (RA3/AN3) 100 = canal 4, (RA5/AN4) 101 = canal 5, (RE0/AN5) 110 = canal 6, (RE1/AN6) 111 = canal 7, (RE2/AN7)

23 Saulo O. D. Luiz

Registrador ADCON0

Registrador de controle do módulo A/D

Bits 7-6 (bits ADCS1:ADCS0 – bits de seleção da fonte de relógio do conversor A/D) 00 = FOSC/2 01 = FOSC/8 10 = FOSC/32 11 = relógio derivado de um oscilador RC

24 Saulo O. D. Luiz

Registrador ADCON1Seleção da função dos pinos da porta A e E

25 Saulo O. D. Luiz

Bits 3-0 (bits PCFG3:PCFG0)

26 Saulo O. D. Luiz

Registrador ADCON1Bit 7 (bit ADFM – seleção de formato do resultado da

conversão A/D)