المبدل التماثلي ADC الرقمي في المتحكم الدقيق ATmega16A من نوع AVR

  المبدل التماثلي ADC الرقمي في المتحكم الدقيق ATmega16A من نوع AVR

يتم استخدام المبدل التماثلي الرقمي لتحويل إشارة الدخل من إشارة تماثلية إلى إشارة رقمية 0 أو1 منطقي، من اجل تقطيع الإشارات التماثلية وتحويلها الى معلومات رقمية لعدة أغراض في التحكم والتعديل انظر الشكل 4-4 الذي يبين المعمارية الداخلية لوحدة تبديل الجهد التماثلي الى قيم رقمية في المتحكم Atmega16a.

خصائص المبدل التماثلي الرقمي

طول المبدل 8bit او10bit ونحصل على دقة أكبر باستخدام ال 10bitاي ان الحد الأقصى لفرق الجهد المقاس بالمبدل التماثلي الرقمي والذي يساوي 5 فولت يمثل في حالة دقة 8bit بالقيمة 255 أي ان كل فولت يقسم الى 51 جزء بينما في حالة دقة 10bit يمثل بالقيمة 1023 أي يمكن تقسيم كل فولت الى 204 جزء ويمكن حساب دقة المبدل والتي تمثل اقل قيمة جهد يتحسس لها المبدلل بالعلاقة التالية:

دقة المبدل=مجال القياس \طول المبدل

حيث ان مجال القياس يعبر عن الفرق بين اقصى جهد واقل جهد فمثلا مجال قياس من0 الى 5 فولت ومبدل طوله 10bit .....2^10=1024 وبالتالي دقة المبدل 1024/5=5mv إذا القيمة الصغرية التي يتحسس لها المبدل هي 5mv, ويمكن حساب الجهد على دخل المبدل من القيمة الرقمية الخارجة منه حسب طول المبدل والجهد المرجعي Vref بالعلاقة التالية:

حيث ان Vin يعبر عن جهد دخل المبدل من الأرضي والطول قد يكون 1024 ل 10bit و256 ل 8bit وVref قيمة الجهد المرجعي والذي قد يكون الجهد الذي على رجل المتحكم Aref او جهد الرجل AVCC او جهد المرجع الداخلي الذي قيمته 2.56 وفي هذهه الحالة يجب وضع مكثف بين الأرضي والرجل Arefمن المتحكم. تردد المبدل او معدل تقطيع الموجة او معدل اخذ العينات مشتقة من تردد المتحكم حيث يتم تحديد تردد المبدل عن طريق سجل تحكم هو ADCSRA.

4.1.1.1مسجلات المبدل التماثلي الرقمي

السجل ADMUX سجل مكون من ثمان ثنائيات انظر الشكل 4-6 يقوم بتحديد القناة التي يتم قراءة جهدها إضافة الى نوع التحويل سواء تفاضلي او احادي ويقوم بتحديد ما سبق بالخمس الثنائيات الأولى من السجل والتي تسمى MUX0-MUX4 كما في الشكل التالي:

وبعدها لدينا الثنائية ADLAR إذا كانت قيمته صفرا تخزن البيانات الخارجة من المبدل في السجل ADC كما هو موضح في الشكل التالي: 

وفي حالة ان الثنائية ADLAR يساوي واحد يتم خزن البيانات الخارجة من المبدل كما هو موضح في الشكل التالي: 

كما ان جهد المرجع يتم تحديد مصدرة عبر الثنائية 6 و7 في هذا السجل كما هو موضح في الجدول التالي: