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PROGETTO n° 06 - 5/12 [91 di 189] 

               

Analisi del Problema · Analisi del Codice · Procedure importanti · Schema interfaccia · Descrizione dello schema
Porta Parallela - INPUT di Dati a 8 bit - Uso di un convertitore ADC0804
Analisi del Problema [3 di 3] - Considerazioni teoriche (segue)

               

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Il segnale analogico presente in ingresso (per esempio un livello di tensione) viene dunque trasformato in uno digitale ad esso proporzionale, un numero binario a 8, 10, 12, 16, 32, ..., bit.

               

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Maggiore il numero di bit restituito dal convertitore per ogni possibile livello di tensione, maggiore la sua precisione (detta risoluzione): in pratica la risoluzione il valore minimo di tensione che il convertitore in grado di rilevare e si pu facilmente calcolare a partire dalla tensione massima prodotta dalla grandezza analogica. Nell'ipotesi (molto frequente e tipica anche del nostro progetto..) di 5 V massimi si ha:

               

n bit      n campioni    Risoluzione
8 28 = 256

  5/256   = 19.53 mV

10 210 = 1024

 5/1024  =   4.88 mV

12 212 = 4096

 5/4096  =   1.22 mV

16 216 = 256

5/65536 =   76.2  V

               

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In pratica, dunque, il valore che la grandezza analogica assume in un dato istante viene diviso per la risoluzione e il risultato dell'operazione viene tradotto in un numero binario della dimensione prevista dal convertitore: la tabella mostra alcuni il valore corrente della tensione rilevata da un ADC a 8 bit (come quello utilizzato nel nostro progetto...) e il corrispondente byte restituito:

               

Valore Analogico     n campioni  coinvolti  Valore Digitale
19.53 mV 19.53/19.53 = 1

 01H   = 00000001

39.06 mV 39.06/19.53 = 2

 02H  =  00000010

1.5 V 1500/19.53 = 96

 60H  =  01100000

3 V 3000/19.53 = 153

 99H  =  10011001

4.96 V 4961/19.53 = 254

 FEH  = 11111110

4.98 V 4981/19.53 = 255

 FFH  = 11111111

               

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Sono molte le grandezze analogiche che si prestano ad essere interpretate: la temperatura ambiente, il livello di un serbatoio, la presenza di un rumore, il suono prodotto da un microfono o da uno strumento musicale...

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Ogni sorgente analogica produce un segnale variabile nel tempo in modo continuo, di solito espresso e rappresentato dalla grandezza fisica coinvolta, come la corrente (Ampere) o la temperatura (gradi Celsius o Fahrenhait) o la pressione (atmosfera)..

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Data la grande variet di sorgenti analogiche il primo problema da risolvere quello di rendere omologhi i risultati, in modo da permettere la facile conversione in numero binario indipendentemente dalla sorgente analogica coinvolta; per questo sono necessari alcuni dispositivi (trasduttori) in grado di trasformare la rispettiva grandezza fisica in un livello di tensione (Volt) misurabile e convertibile dall'ADC.

               

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Il nostro progetto si occupa di leggere la posizione del cursore di un piccolo potenziometro (o un trimmer) alimentato da una tensione di 5 V; muovendo il perno del potenziometro (la comune manopola presente in ogni dispositivo audio o video...) possibile prelevare dal cursore  un livello analogico variabile da 0 V a 5 V.

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Il segnale prelevato dal cursore del potenziometro costituisce l'ingresso del convertitore analogico digitale, al quale demandato il compito di trasformarlo in un numero a n bit.

                 

bulletIl componente ADC (Analog-to-Digital Converter) coinvolto nel progetto l'ADC0804, un convertitore ad approssimazioni successive di tipo CMOS con risoluzione a 8 bit; sebbene sia da tempo fuori produzione si presta egregiamente al collaudo delle tecniche necessarie all'acquisizione e alla conversione di grandezze fisiche espresse in tensione, codificandole in 256 valori diversi, da 00H a FFH.

    

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