เรารู้ว่าพารามิเตอร์ทั้งหมดของธรรมชาติเป็นแบบอะนาล็อก นั่นหมายความว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา บอกอุณหภูมิของห้อง อุณหภูมิห้องแปรผันตามเวลาอย่างต่อเนื่อง สัญญาณที่เปลี่ยนไปตามเวลาอย่างต่อเนื่องจะบอกตั้งแต่ 1 วินาที 1.1 วินาที 1.2 วินาที…เรียกว่าสัญญาณ ANALOG สัญญาณที่เปลี่ยนแปลงปริมาณในช่วงระยะเวลาภายในและรักษาค่าให้คงที่ในช่วงการเปลี่ยนแปลงพูดจาก 1 วินาทีถึง 2 วินาทีเรียกว่าสัญญาณดิจิทัล
สัญญาณอนาล็อกสามารถเปลี่ยนค่าได้ที่ 1.1 วินาที สัญญาณดิจิตอลไม่สามารถเปลี่ยนค่าได้ในช่วงเวลานี้เนื่องจากอยู่ระหว่างช่วงเวลา เราจำเป็นต้องทราบความแตกต่างเนื่องจากสัญญาณ Analog ของธรรมชาติไม่สามารถประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์หรือวงจรดิจิทัลได้ ดังนั้นสัญญาณดิจิตอล คอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลข้อมูลดิจิทัลได้เนื่องจากนาฬิกาเท่านั้นยิ่งนาฬิกาเร็วเท่าไหร่ความเร็วในการประมวลผลก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
ตอนนี้เรารู้แล้วว่าธรรมชาติคือระบบอนาล็อกและระบบประมวลผลต้องการข้อมูลดิจิทัลเพื่อประมวลผลและจัดเก็บ สำหรับการเชื่อมช่องว่างเรามี ADC หรือ Analog to Digital Conversion ADC เป็นเทคนิคที่ใช้ในการแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นข้อมูลดิจิทัล ที่นี่เราจะพูดคุยเกี่ยวกับADC0804นี่คือชิปที่ออกแบบมาเพื่อแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นข้อมูลดิจิทัล 8 บิต ชิปนี้เป็นหนึ่งในซีรีส์ยอดนิยมของ ADC
ดังที่กล่าวว่าชิปนี้ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการรับข้อมูลดิจิทัลสำหรับหน่วยประมวลผลจากแหล่งอนาล็อก มันเป็นหน่วยการแปลง 8 บิตดังนั้นเราจึงมี 2 8 ค่าหรือ 1024 ค่า ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้สูงสุด 5V เราจะมีการเปลี่ยนแปลงทุกๆ 4.8mV แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้สูงขึ้นความละเอียดและความแม่นยำจะลดลง
การเชื่อมต่อที่ทำเพื่อวัดแรงดันไฟฟ้า 0-5v จะแสดงในแผนภาพวงจร ทำงานกับแรงดันไฟฟ้า + 5v และสามารถวัดช่วงแรงดันไฟฟ้าแปรผันในช่วง 0-5V
ADC มีเสียงรบกวนอยู่เสมอเสียงนี้อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพอย่างมากดังนั้นเราจึงใช้ตัวเก็บประจุ 100uF ในการกรองสัญญาณรบกวน หากไม่มีสิ่งนี้จะมีความผันผวนมากที่เอาต์พุต
ชิปโดยทั่วไปมีหมุดดังต่อไปนี้
สัญญาณอนาล็อกอินพุตมีค่า จำกัด ขีด จำกัด นี้กำหนดโดยค่าอ้างอิงและแรงดันไฟฟ้าของชิป แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ต้องไม่มากกว่าแรงดันอ้างอิงและแรงดันไฟฟ้าของชิป หากขีด จำกัด ถูกข้ามให้พูดว่า Vin> Vref ชิปจะผิดพลาดอย่างถาวร
ตอนนี้ใน PIN9 คุณสามารถเห็นชื่อ Vref / 2 นั่นหมายความว่าเราต้องการวัดพารามิเตอร์อะนาล็อกด้วยค่าสูงสุด 5V เราต้องการ Vref เป็น 5V เทียวเราต้องให้แรงดันไฟฟ้า 2.5V (5V / 2) ที่ PIN9 นั่นคือสิ่งที่บอก ที่นี่เราจะป้อนแรงดันไฟฟ้าตัวแปร 5V สำหรับการวัดดังนั้นเราจะให้แรงดันไฟฟ้า 2.5V ที่ PIN9 สำหรับ Vref ที่ 5V
สำหรับ 2.5V เราใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าตามที่แสดงในแผนภาพวงจรโดยมีตัวต้านทานค่าเดียวกันที่ปลายทั้งสองจะแบ่งแรงดันไฟฟ้าเท่ากันดังนั้นตัวต้านทานแต่ละตัวจึงมีแรงดันไฟฟ้าลดลง 2.5V โดยมีแรงดันไฟฟ้า 5V การลดลงจากตัวต้านทานในภายหลังจะถูกนำมาเป็น Vref
ชิปทำงานบนนาฬิกาออสซิลเลเตอร์ RC (ตัวเก็บประจุตัวต้านทาน) ดังแสดงในแผนภาพวงจร C1 และ R2 สร้างนาฬิกา สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้คือตัวเก็บประจุ C1 สามารถเปลี่ยนเป็นค่าที่ต่ำกว่าเพื่อให้อัตราการแปลง ADC สูงขึ้น อย่างไรก็ตามด้วยความเร็วจะมีความแม่นยำลดลง
ดังนั้นหากแอปพลิเคชันต้องการความแม่นยำสูงกว่าให้เลือกตัวเก็บประจุที่มีค่าสูงกว่า สำหรับความเร็วที่สูงขึ้นให้เลือกตัวเก็บประจุที่มีค่าต่ำกว่า ในการอ้างอิง 5V หากให้แรงดันไฟฟ้าแบบอะนาล็อก 2.3V สำหรับการแปลง ADC เราจะมี 2.3 * (1024/5) = 471 นี่จะเป็นเอาต์พุตดิจิตอลของ ADC0804 และด้วย LED ที่เอาต์พุตเราจะมีไฟ LED ที่สอดคล้องกัน
ดังนั้นทุกครั้งที่เพิ่มขึ้น 4.8mv ที่อินพุตการวัดจะมีการเพิ่มแบบดิจิตอลที่เอาต์พุตของชิป ข้อมูลนี้สามารถป้อนโดยตรงในหน่วยประมวลผลสำหรับการจัดเก็บหรือการใช้งาน