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cpu如何处理模拟电压信号的?

CPU是数字电路时代的产物,只能处理数字信号而不能处理模拟信号 ,如果要处理模拟信号只能通过AD来实现,即模拟量转化为数字量,并且只能处理模拟电压信号。

AD采样的过程

所谓AD采样就是将模拟信号转化为数字量信号的过程,单片机在进行AD采样时都需要一个参考电压,并且AD采样时都一个位数如10位、12位。被采集的电压信号不能超过参考电压。例如,被采集电压是2.5V,参考电压是5V,而采样位数位10位,在采样过程如下:

10位的AD采样的数字量范围为0-1023,共有1024份,CPU将(0-5)V的电压信号量化到0-1023,即0V时对应0,5V时对应最大数1023,如果被采集电压是2.5V为5V的一般,则对应512,计算公式为:

对应的数字量 = 1024× 被采集电压/参考电压。

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AD采样的实现方法

目前很多单片就都带有AD片上资源,可以直接进行AD采样,如果没有片上资源可以通过专用的AD采样芯片来实现,如AD7789、AD7920等。很多的AD采样芯片是多通道的,具有IIC或者SPI通信接口与单片机通信,如ADS1015等。

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首先CPU只能处理数字信号,模拟电压信号必须转换为数字信号,CPU才可以处理

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摸拟信号是怎么转换为数字信号的?

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  • 以5V电压为基准,分为1024
  • 每份电压为:5/1024=0.0049V
  • 0V~0.0049V=0
  • 0.0049V~2*0.0049V=1
  • 2*0.0049~3*0.0049=2
  • 如此类推
  • 1022*0.0049~1023*0.0049=1023

这样就可以把摸拟信号变为数字信号了

使用专用IC把摸拟信号转换为数字信号

  • 用不同的分辨率可选
  • 有多通道可选

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单片机(MCU)模拟输入口(ADC)输入进行模拟信号转换

一般的单片机(MCU)都会集成ADC模块,使用很方便。可以按需求选用需要的精度和通道数就可以了。当然要自己写一个简单的单片机程序了。使用的时候要注意设定参考电压,参考电压不稳定,转换出来的结果就不准确了哦!

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