Аналого- цифровое преобразование (тема 4)

1. Тема 4

Аналого-цифровое
преобразование
Учебная практика ИВТ I курс

2.

Пронумерованные контакты платы называются пинами
Пины Arduino могут работать как
выходы или
входы
Органы чувств
Датчики
глаза
камеры
уши
микрофоны
осязание
термометры
тензодатчики (датчика давления, силы,
ускорения и т.п.)
обоняние
вестибулярный аппарат
газоанализаторы
гироскопы
акселерометры
Учебная практика ИВТ I курс

3.

Классификация датчиков
по количеству
входных величин
по измеряемому
параметру
по принципу
действия
по технологии
изготовления
по характеру
выходного сигнала
по среде передачи
сигналов
дискретные
0 или 1
аналоговые
непрерывные
величины
цифровые
двоичное
слово
импульсные
последовательность
импульсов
Учебная практика ИВТ I курс

4.

Аналоговые и цифровые сигналы
с амплитудой 0 и 5 вольт
Пример соответствия
температуры в градусах
Цельсия и аналогового
сигнала в вольтах
Соответствие должно быть
- однозначно
- воспроизводимо
Учебная практика ИВТ I курс

5.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) – устройство,
преобразующее входной аналоговый сигнал в цифровой сигнал (в
цифровой двоичный код).
АЦП
пин
Точность АЦП зависит от его разрядности.
Разрядность АЦП характеризует количество дискретных
значений, которые преобразователь может выдать на выходе.
Учебная практика ИВТ I курс

6.

АЦП с разрядностью 1
АЦП с разрядностью 2
АЦП с разрядностью 3
Если АЦП 10-разрядное, то промежуток от 0 до 5 вольт
разбивается на 1024 ступени
5/1024, 10/1024, …
Каждая ступень – это часть опорного напряжения.
Учебная практика ИВТ I курс

7.

На входе
компараторов.
АЦП
много
Компаратор
сравнивает
входной сигнал с другим
известным сигналом.
Учебная практика ИВТ I курс

8.

Кнопка – это самый простой датчик нажатия
Кнопка имеет два положения: включена и выключена.
Тактовая кнопка
(переключатель с самовозвратом,
переключатель без фиксации)
Учебная практика ИВТ I курс

9.

Учебная практика ИВТ I курс

10.

Пример условных графических обозначений переключателей
Графическое представление
однополюсного однопозиционного
переключателя
(одна пара контактов)
Графическое представление
двухполюсного двухпозиционного
переключателя
(одна пара контактов)
Графическое представление
двухполюсного однопозиционного
переключателя
(две пары контактов)
Учебная практика ИВТ I курс

11.

Команды работы с последовательным портом
Команда инициализации (т.е. открытия) последовательного
порта. Пишется один раз в процедуре setup()
Serial.begin(9600);
скорость передачи
Команда передаёт на последовательный порт текст или
число
Serial.print(x);
Команда передаёт на последовательный порт текст или
число и ставит символ перехода на новую строку в конце
сообщения
Serial.println(x);
Учебная практика ИВТ I курс

12.

Соберите схему, так, чтобы светодиод зажигался по нажатию кнопки
пример – p08_push_light
Выводите состояние кнопки на
последовательный порт
Учебная практика ИВТ I курс

13.

Почему светодиод не
гаснет после отжатия
кнопки?
сопротивление ножки
микроконтроллера измеряется
мегаомами (106)
образовалась заряженная
ёмкость
должен быть отвод тока
Учебная практика ИВТ I курс

14.

Для установки «значения по умолчанию» (отвода тока) на входном
контакте необходим дополнительный стягивающий (pull-down) или
подтягивающий (pull-up) резисторы
+ 5V
п
и
н
+ 5V
п
и
н
10 кОм
10 кОм
В разомкнутом состоянии
кнопки на пине будет HIGH
В разомкнутом состоянии
кнопки на пине будет LOW
Режим INPUT_PULLUP
Режим INPUT_PULDOWN
pinMode(pin, INPUT_PULDOWN)
pinMode(pin, INPUT_PULLUP)
Этот режим можно использовать, если в
контроллере на пине есть подтягивающий
резистор. Тогда внешний резистор не нужен.
Этот режим можно использовать, если в
контроллере на пине есть стягивающий
резистор. Тогда внешний резистор не нужен.
Учебная практика ИВТ I курс

15.

Соберите схему подключения кнопки с подтягивающим резистором
пример – p08_push_light
Учебная практика ИВТ I курс

16.

пример – p08_toggle_light_debounce
Эффект дребезга кнопок
20 мс
нужна стабилизация сигнала
Учебная практика ИВТ I курс

17.

ГСА алгоритма подавления дребезга кнопки
со стягивающим резистором
last
last_B
current
current или last
время