Wir wissen, dass alle Parameter der Natur analog sind. Das heißt, sie variieren kontinuierlich im Laufe der Zeit. Sagen wir zum Beispiel die Raumtemperatur. Die Raumtemperatur ändert sich kontinuierlich mit der Zeit. Dieses Signal, das sich mit der Zeit kontinuierlich ändert, beispielsweise von 1 Sek., 1,1 Sek., 1,2 Sek., Wird als ANALOG-Signal bezeichnet. Das Signal, das seine Größe über die Dauer der Interna ändert und seinen Wert während der Übergangszeit von beispielsweise 1 s bis 2 s konstant hält, wird als DIGITAL-Signal bezeichnet.
Das analoge Signal kann seinen Wert nach 1,1 Sekunden ändern. Das digitale Signal kann den Wert während dieser Zeit nicht ändern, da er zwischen den Zeitintervallen liegt. Wir müssen den Unterschied kennen, weil die analogen Signale der Natur nicht von Computern oder digitalen Schaltkreisen verarbeitet werden können. Also die digitalen Signale. Die Computer können digitale Daten nur aufgrund der Uhr verarbeiten. Je schneller die Uhr ist, desto schneller ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit, desto kürzer sind die Übergangszeiten der digitalen Signale.
Jetzt wissen wir, dass die Natur analog ist und Verarbeitungssysteme digitale Daten zum Verarbeiten und Speichern benötigen. Um diese Lücke zu schließen, haben wir ADC oder Analog-Digital-Wandlung. ADC ist eine Technik, mit der analoge Signale in digitale Daten umgewandelt werden. Hier werden wir über ADC0804 sprechen. Dies ist ein Chip, der entwickelt wurde, um analoges Signal in digitale 8-Bit-Daten umzuwandeln. Dieser Chip ist eine der beliebtesten Serien von ADC.
Wie bereits erwähnt, wurde dieser Chip speziell für den Abruf digitaler Daten für Verarbeitungseinheiten aus analogen Quellen entwickelt. Es ist eine 8-Bit-Konvertierungseinheit, also haben wir 2 8 Werte oder 1024 Werte. Bei einer Messspannung von maximal 5V haben wir eine Änderung für jeweils 4,8 mV. Je höher die Messspannung, desto geringer werden Auflösung und Genauigkeit.
Die Anschlüsse zur Messung einer Spannung von 0-5 V sind im Schaltplan dargestellt. Es arbeitet mit einer Versorgungsspannung von +5 V und kann einen variablen Spannungsbereich im Bereich von 0 bis 5 V messen.
Der ADC hat immer viel Rauschen. Dieses Rauschen kann die Leistung stark beeinträchtigen. Daher verwenden wir einen 100-uF-Kondensator für die Rauschfilterung. Ohne dies kommt es zu starken Schwankungen am Ausgang.
Der Chip hat grundsätzlich folgende Stifte,
Das analoge Eingangssignal hat eine Grenze für seinen Wert. Diese Grenze wird durch den Referenzwert und die Chipversorgungsspannung bestimmt. Die Messspannung darf nicht größer sein als die Referenzspannung und die Chipversorgungsspannung. Wenn das Limit überschritten wird, z. B. Vin> Vref, wird der Chip dauerhaft fehlerhaft.
Jetzt kann man auf PIN9 den Namen Vref / 2 sehen. Das heißt, wir möchten einen analogen Parameter mit einem Maximalwert von 5 V messen. Wir benötigen Vref als 5 V, um eine Spannung von 2,5 V (5 V / 2) an der PIN9 bereitzustellen. Das steht darin. Hier werden wir eine variable Spannung von 5 V zur Messung einspeisen, so dass wir an PIN9 eine Spannung von 2,5 V für Vref von 5 V angeben.
Für 2,5 V verwenden wir einen Spannungsteiler, wie im Schaltplan gezeigt. Mit dem gleichen Widerstandswert an beiden Enden teilen sie sich die Spannung zu gleichen Teilen. Daher hält jeder Widerstand einen Abfall von 2,5 V bei einer Versorgungsspannung von 5 V. Der Tropfen vom späteren Widerstand wird als Vref genommen.
Der Chip arbeitet mit einem RC-Oszillatortakt (Resistor Capacitor). Wie im Schaltplan gezeigt, bilden C1 und R2 einen Takt. Das Wichtigste dabei ist, dass der Kondensator C1 für eine höhere ADC-Umwandlungsrate auf einen niedrigeren Wert geändert werden kann. Mit der Geschwindigkeit nimmt jedoch die Genauigkeit ab.
Wenn die Anwendung eine höhere Genauigkeit erfordert, wählen Sie den Kondensator mit höherem Wert. Für eine höhere Geschwindigkeit wählen Sie einen Kondensator mit niedrigerem Wert. Auf 5V ref. Wenn für die ADC-Wandlung eine analoge Spannung von 2,3 V angegeben wird, haben wir 2,3 * (1024/5) = 471. Dies ist der digitale Ausgang des ADC0804 und mit LEDs am Ausgang haben wir entsprechende LED-Beleuchtung.
Für jedes Inkrement von 4,8 mV am Messeingang gibt es also ein digitales Inkrement am Ausgang des Chips. Diese Daten können zur Speicherung oder Verwendung direkt in die Verarbeitungseinheit eingespeist werden.