AVR 328pb ADC基本介绍和使用

2024-02-08 23:36
文章标签 使用 介绍 基本 adc avr 328pb

本文主要是介绍AVR 328pb ADC基本介绍和使用，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

AVR 328pb ADC基本介绍和使用

  • 📍结合参考同架构lgt8f328p中文文档：http://www.prodesign.com.cn/wp-content/uploads/2023/03/LGT8FX8P_databook_v1.0.4.pdf

📘328pb ADC特性

• 10-bit Resolution 10位分辨率
• 0.5 LSB Integral Non-linearity 0.5 LSB积分非线性
• ± 2 LSB Absolute Accuracy ±2 LSB绝对精度
• 13 - 260 μs Conversion Time 13-260μs转换时间
• Up to 76.9 kSPS (Up to 15 kSPS at Maximum Resolution) 高达76.9 kSPS（最大分辨率高达15 kSPS）
• 6 Multiplexed Single Ended Input Channels 6个多路复用单端输入通道
• 2 Additional Multiplexed Single Ended Input Channels (TQFP and QFN/MLF Package only) 2个额外的多路复用单端输入通道（仅限TQFP和QFN/MLF封装）
• Temperature Sensor Input Channel 温度传感器输入通道
• Optional Left Adjustment for ADC Result Readout ADC结果读数的可选左调整
• 0 - VCC ADC Input Voltage Range ADC结果读出的可选左调整0 - VCC
• Selectable 1.1V ADC Reference Voltage 可选1.1V ADC参考电压
• Free Running or Single Conversion Mode 自由运行或单次转换模式
• Interrupt on ADC Conversion Complete ADC转换完成时中断
• Sleep Mode Noise Canceler 睡眠模式降噪器

  • 🍁中断向量表：
    在这里插入图片描述

  • ADC模数转换器块原理图
    在这里插入图片描述

  • ADC自动触发逻辑
    在这里插入图片描述

  • ADC转换和分频
    在这里插入图片描述
    默认情况下，逐次近似电路需要一个输入频率在50 kHz和200 kHz之间的时钟频率，以获得最大分辨率。如果需要低于10位的分辨率，则对ADC的输入时钟频率可以高于200 kHz，以获得更高的采样率。

  • ADC时序图，第一次转换（单次转换模式）
    在这里插入图片描述

  • ADC定时图，自动触发转换

在这里插入图片描述

  • ⌛ADC转换时间
    在这里插入图片描述

📓ADC 参考电压

ADC的参考电压（VREF）表示ADC的转换范围。超过VREF的单端通道将导致代码接近0x3FF。VREF可以选择为AVCC、内部1.1V参考或外部AREF引脚。

📘ADC 相关寄存器

  • 🌿ADC多路复用器选择寄存器：ADMUX
    在这里插入图片描述
  • 🔖6-7位决定ADC参考电压选择。

位5-ADLAR： ADC左调整结果ADLAR位影响ADC转换结果在ADC数据寄存器中的呈现。向左写入一个ADLAR调整结果。否则，结果右调整。更改ADLAR位将立即影响ADC数据寄存器，而不管任何正在进行的转换。有关该位的完整描述，请参阅ADCL和ADCH。
位3:0-MUX[3:0]：模拟通道选择这些位的值选择哪些模拟输入连接到ADC。如果在转换期间更改了这些位，则在此转换完成之前更改不会生效。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • ADC控制和状态寄存器A：ADCSRA
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  • ADC控制和状态寄存器B：ADCSRB
    在这里插入图片描述

  • ADC数据寄存器低字节和高字节（ADLAR=0）：ADCL and ADCH
    ADCL和ADCH寄存器对代表16位值，ADC数据寄存器。低字节[7:0]（后缀L）可在原始偏移量处访问。高字节[15:8]（后缀H）可在偏移量+0x01处访问。有关读取和写入16位寄存器的更多详细信息，请参阅访问16位定时器/计数器寄存器。当ADC转换完成时，结果在这两个寄存器中找到。当读取ADCL时，ADC数据寄存器不会更新，直到读取ADCH。因此，如果结果保持调整，并且不需要超过8位精度，则读取ADCH就足够了。否则，必须先读取ADCL，然后再读取ADCH。ADLAR位和ADMUX中的MUXn位会影响从寄存器读取结果的方式。如果设置了ADLAR（ADLAR=1），则结果向左调整。如果ADLAR被清除（ADLAR=0，这是默认值），则结果向右调整。
    在这里插入图片描述

  • ADC数据寄存器低字节和高字节（ADLAR=1）：（ADCL and ADCH）
    ADCL和ADCH寄存器对代表16位值，ADC数据寄存器。低字节[7:0]（后缀L）可在原始偏移量处访问。高字节[15:8]（后缀H）可在偏移量+0x01处访问。有关读取和写入16位寄存器的更多详细信息，请参阅访问16位定时器/计数器寄存器。当ADC转换完成时，结果在这两个寄存器中找到。当读取ADCL时，ADC数据寄存器不会更新，直到读取ADCH。因此，如果结果保持调整，并且不需要超过8位精度，则读取ADCH就足够了。否则，必须先读取ADCL，然后再读取ADCH。ADLAR位和ADMUX中的MUXn位会影响从寄存器读取结果的方式。如果设置了ADLAR（ADLAR=1），则结果向左调整。如果ADLAR被清除（ADLAR=0，这是默认值），则结果向右调整。
    在这里插入图片描述

📗测试例程

  • 📝例程采用AREF引脚的使用5V供电电压作为参考。采集通道0（PC0引脚）输入电压值。
//官方ADC例程编号：AN17644 Getting STARTED with AVR
#include "atmel_start.h"#include <util/delay.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/power.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/wdt.h>
#include "stdio.h"uint16_t adc_res = 0;/**************************************************************
PIN change interrupt ISR
LED toggle code is commented as LED dimming code has been added in main
****************************************************************/ISR(PCINT0_vect)
{// 	if (!(PINB & (1<<PINB7))) // if PINB7 is low (Switch pressed)// 	{// 		PORTB |= (1<<PORTB5); // Turn ON LED// 	}// 	else// 	{// 		PORTB &= ~(1<<PORTB5); // Turn OFF LED// 	}
}uint16_t ReadADC(uint8_t ADCchannel)
{// select ADC channel with safety maskADMUX = (ADMUX & 0xF0) | (ADCchannel & 0x0F);//// single conversion modeADCSRA |= (1 << ADSC);// wait until ADC conversion is completewhile (ADCSRA & (1 << ADSC));return ADC;
}
void optimize_power_consumption()
{DIDR0 |= 0xC0; /*ADC7D and ADC6D are undefined in header file so set bits this way*//* Disable digital input buffer on Analog comparator pins */DIDR1 |= (1 << AIN1D) | (1 << AIN0D);/* Disable Analog Comparator */ACSR |= (1 << ACD);/*Watchdog Timer OFF*//* Disable interrupts */cli();/* Reset watchdog timer */wdt_reset();/* Clear WDRF in MCUSR */MCUSR &= ~(1 << WDRF);/* Turn off WDT */WDTCSR = 0x00;/* Set sleep mode */set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
}int main(void)
{system_init();optimize_power_consumption();TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); // Enable output compare match A interruptPCMSK0 |= (1 << PCINT7); // Enable Pin Change Interrupt 7PCICR |= (1 << PCIE0);   // Enable the interrupt enable bit for PCINTsei();while (1){ADCSRA &= ~(1 << ADEN);//禁用ADCpower_adc_disable();sleep_mode();power_adc_enable();//AVCC AREF使用5V供电电压作为参考ADCSRA |= (1 << ADEN);//使能ADCadc_res = ReadADC(0);//通道0：PC0printf("adc_value:%d",adc_res);_delay_ms(1000);LED_toggle_level();}return 0;
}
  • 裸机ADC0测试代码
/** USART_PRINTF.c** Created: 2024/2/8 19:50:27* Author : Administrator*/#include <avr/io.h>
#include "util/delay.h"
//#include "util/setbaud.h"
#include "avr/sfr_defs.h"//包含loop_until_bit_is_set函数
#include "avr/interrupt.h"
// Standard Input/Output functions
#include <stdio.h>// Voltage Reference: AVCC pin
#define ADC_VREF_TYPE ((0<<REFS1) | (1<<REFS0) | (0<<ADLAR))// Read the AD conversion result
unsigned int ReadADC(unsigned char adc_input)
{ADMUX=adc_input | ADC_VREF_TYPE;// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage_delay_us(10);// Start the AD conversionADCSRA|=(1<<ADSC);// Wait for the AD conversion to completewhile ((ADCSRA & (1<<ADIF))==0);ADCSRA|=(1<<ADIF);return ADCW;
}// ADC initialization
void ADC_Init(void)
{// ADC Clock frequency: 125.000 kHz// ADC Voltage Reference: AVCC pin// ADC Auto Trigger Source: Free Running// Digital input buffers on ADC0: Off, ADC1: On, ADC2: On, ADC3: On// ADC4: On, ADC5: On, ADC6: On, ADC7: OnDIDR0=(0<<ADC7D) | (0<<ADC6D) | (0<<ADC5D) | (0<<ADC4D) | (0<<ADC3D) | (0<<ADC2D) | (0<<ADC1D) | (1<<ADC0D);ADMUX=ADC_VREF_TYPE;ADCSRA=(1<<ADEN) | (0<<ADSC) | (1<<ADATE) | (0<<ADIF) | (0<<ADIE) | (1<<ADPS2) | (1<<ADPS1) | (1<<ADPS0);ADCSRB=(0<<ADTS2) | (0<<ADTS1) | (0<<ADTS0);// Ensure that the ADC is enabledPRR0&= ~(1<<PRADC);
}static int	uart_putchar(char c, FILE *stream)
{//   if (c == '\n')//       uart_putchar('\r', stream);//   loop_until_bit_is_set(UCSR0A, UDRE0);//需包含：avr/sfr_defs.h// /* Wait for empty transmit buffer */while ( !( UCSR0A & (1<<UDRE0)) );UDR0 = c;return 0;
}// 配置输出流
static FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(uart_putchar, NULL,_FDEV_SETUP_WRITE);
//static FILE USART0_stream = FDEV_SETUP_STREAM(NULL, uart_getchar, _FDEV_SETUP_RW);//#define BAUD 9600
#define F_CPU 16000000UL
#define MYUBRR (F_CPU/16/BAUD-1)// 串口初始化
void USART0_Init(void)
{UCSR0A=(0<<RXC0) | (0<<TXC0) | (0<<UDRE0) | (0<<FE0) | (0<<DOR0) | (0<<UPE0) | (0<<U2X0) | (0<<MPCM0);/*Enable receiver and transmitter */UCSR0B=(1<<RXCIE0) | (0<<TXCIE0) | (0<<UDRIE0) | (1<<RXEN0) | (1<<TXEN0) | (0<<UCSZ02) | (0<<RXB80) | (0<<TXB80);/* Set frame format: 8data, 1stop bit */UCSR0C=(0<<UMSEL01) | (0<<UMSEL00) | (0<<UPM01) | (0<<UPM00) | (0<<USBS0) | (1<<UCSZ01) | (1<<UCSZ00) | (0<<UCPOL0);/*Set baud rate */UBRR0H = (unsigned char)(MYUBRR>>8);UBRR0L = (unsigned char)MYUBRR;stdout = &mystdout;//输出流配置// Ensure that the USART0 is enabledPRR0&= ~(1<<PRUSART0);// Globally enable interruptssei();}
void USART_Transmit( unsigned char data )
{/* Wait for empty transmit buffer */while ( !( UCSR0A & (1<<UDRE0)) );/* Put data into buffer, sends the data */UDR0 = data;
}unsigned char USART_Receive( void )
{/* Wait for data to be received */while ( !(UCSR0A & (1<<RXC0)) );/* Get and return received data from buffer */return UDR0;
}void SYS_Clock_Init()
{CLKPR=(1<<CLKPCE);CLKPR=(0<<CLKPCE) | (0<<CLKPS3) | (0<<CLKPS2) | (0<<CLKPS1) | (0<<CLKPS0);
}int main(void)
{/* Replace with your application code */unsigned int adc_res;SYS_Clock_Init();USART0_Init();DDRB = PINB5;//配置PB5为输出模式ADC_Init();//ADC initializationwhile (1){PORTB ^= (1 << PINB5);//PB5状态翻转_delay_ms(1000); // 使用util/delay.h中的宏函数来实现1毫秒的延时adc_res = ReadADC(0);//通道0：PC0printf("adc_value:%d",adc_res);}
}

在这里插入图片描述

这篇关于AVR 328pb ADC基本介绍和使用的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/692535。

相关文章

C#连接SQL server数据库命令的基本步骤

C#连接SQL server数据库命令的基本步骤

《C#连接SQLserver数据库命令的基本步骤》文章讲解了连接SQLServer数据库的步骤,包括引入命名空间、构建连接字符串、使用SqlConnection和SqlCommand执行SQL操作,... 目录建议配合使用：如何下载和安装SQL server数据库-CSDN博客1. 引入必要的命名空间2.
阅读更多...
使用Python删除Excel中的行列和单元格示例详解

使用Python删除Excel中的行列和单元格示例详解

《使用Python删除Excel中的行列和单元格示例详解》在处理Excel数据时,删除不需要的行、列或单元格是一项常见且必要的操作,本文将使用Python脚本实现对Excel表格的高效自动化处理,感兴... 目录开发环境准备使用 python 删除 Excphpel 表格中的行删除特定行删除空白行删除含指定
阅读更多...
深入理解Go语言中二维切片的使用

深入理解Go语言中二维切片的使用

《深入理解Go语言中二维切片的使用》本文深入讲解了Go语言中二维切片的概念与应用,用于表示矩阵、表格等二维数据结构,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录引言二维切片的基本概念定义创建二维切片二维切片的操作访问元素修改元素遍历二维切片二维切片的动态调整追加行动态
阅读更多...
prometheus如何使用pushgateway监控网路丢包

prometheus如何使用pushgateway监控网路丢包

《prometheus如何使用pushgateway监控网路丢包》：本文主要介绍prometheus如何使用pushgateway监控网路丢包问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误... 目录监控网路丢包脚本数据图表总结监控网路丢包脚本[root@gtcq-gt-monitor-prome
阅读更多...
Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解

Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解

《Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解》Pythonuuid模块用于生成128位全局唯一标识符,支持UUID1-5版本,适用于分布式系统、数据库主键等场景,需注意隐私、碰撞概率及存储优... 目录简介核心功能1. UUID版本2. UUID属性3. 命名空间使用场景1. 生成唯一标识符2. 数
阅读更多...
SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验

SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验

《SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验》Java提供了内置的assert机制,而Spring框架也提供了更强大的Assert工具类来帮助开发者进行参数校验和状态检查,下... 目录前言一、Java 原生assert简介1.1 使用方式1.2 示例代码1.3 优缺点分析二、Spring Fr
阅读更多...
zookeeper端口说明及介绍

zookeeper端口说明及介绍

《zookeeper端口说明及介绍》：本文主要介绍zookeeper端口说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、zookeeper有三个端口（可以修改）aVNMqvZ二、3个端口的作用三、部署时注意总China编程结一、zookeeper有三个端口（可以
阅读更多...
Android kotlin中 Channel 和 Flow 的区别和选择使用场景分析

Android kotlin中 Channel 和 Flow 的区别和选择使用场景分析

《Androidkotlin中Channel和Flow的区别和选择使用场景分析》Kotlin协程中,Flow是冷数据流,按需触发,适合响应式数据处理；Channel是热数据流,持续发送,支持... 目录一、基本概念界定FlowChannel二、核心特性对比数据生产触发条件生产与消费的关系背压处理机制生命周期
阅读更多...
java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解

java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解

《java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解》：本文主要介绍java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件,具有很好的参考价... 目录protobuf文件作为数据传输和存储的协议主要介绍在Java使用maven编译proto文件的插件
阅读更多...
Java中的数组与集合基本用法详解

Java中的数组与集合基本用法详解

《Java中的数组与集合基本用法详解》本文介绍了Java数组和集合框架的基础知识,数组部分涵盖了一维、二维及多维数组的声明、初始化、访问与遍历方法,以及Arrays类的常用操作,对Java数组与集合相... 目录一、Java数组基础1.1 数组结构概述1.2 一维数组1.2.1 声明与初始化1.2.2 访问
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2