Микроконтроллеры семейства LGT8F328P могут поддерживать 12-битное разрешение ADC, что увеличивает точность измерений и расширяет диапазон значений.

Аналого-цифровой преобразователь (ADC)

Аналого-цифровой преобразователь (Analog-to-Digital Converter, ADC) преобразует аналоговый сигнал в цифровой код. Это полезно в приложениях, где требуется измерять физические величины, такие как температура, давление, свет и т.д., и представлять их в цифровом формате.

12-битный ADC

12-битный ADC позволяет преобразовывать аналоговые сигналы с разрешением 4096 уровней (от 0 до 4095). Это значительно повышает точность по сравнению с 10-битным ADC, который имеет 1024 уровня.

Особенности 12-битного ADC

• Высокая точность: 12-битное разрешение обеспечивает большую точность измерений.
• Широкий динамический диапазон: Возможность обрабатывать широкий спектр аналоговых сигналов с высокой чувствительностью.
• Применение: Подходит для приложений, требующих высокой точности измерений, таких как научные исследования, медицинская техника, промышленная автоматика и др.

Использование 12-битного ADC на LGT8F328P

Процесс может включать следующие шаги:

1. Конфигурация ADC:
   • Выбор нужного режима работы ADC.
   • Настройка тактовой частоты и других параметров.
2. Чтение данных с ADC:
   • Запуск процесса преобразования и ожидание его завершения.
   • Чтение 12-битных данных из соответствующего регистра.

Пример кода для 12-битного ADC

Предположим, что ваш микроконтроллер LGT8F328P поддерживает 12-битный ADC. Ниже представлен пример кода для чтения аналогового сигнала с использованием 12-битного ADC:

void setup() {
  // Настроить АЦП на 12-битное разрешение
  ADCSRB &= ~(1 << ADLAR); // Отключить левый сдвиг результата АЦП
  ADMUX |= (1 << REFS0);   // Установить внутренний источник опорного напряжения
  ADCSRA |= (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0); // Установить коэффициент деления частоты тактового сигнала АЦП равным 128
  ADCSRA |= (1 << ADEN);   // Включить АЦП

  Serial.begin(9600); // Инициализировать последовательный порт
}

uint16_t readAnalog(uint8_t channel) {
  ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | (channel & 0x0F); // Выбрать канал
  ADCSRA |= (1 << ADSC);                    // Запустить преобразование
  while (ADCSRA & (1 << ADSC));              // Ожидание завершения преобразования
  return ADCW;                               // Вернуть 12-битное значение
}

void loop() {
  uint16_t value = readAnalog(0);            // Прочитать значение с канала 0
  Serial.println(value);                     // Вывести значение в последовательный порт
  delay(100);                                // Сделать небольшую паузу
}

Объяснение кода

1. setup():
   • Настраиваются параметры ADC для работы в 12-битном режиме:
     • Отключается левый сдвиг результата АЦП (ADCSRB &= ~(1 << ADLAR);).
     • Устанавливается внутренний источник опорного напряжения (ADMUX |= (1 << REFS0);).
     • Устанавливается коэффициент деления частоты тактового сигнала АЦП равным 128 (ADCSRA |= (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0);).
     • Включается АЦП (ADCSRA |= (1 << ADEN);).
2. readADC(uint8_t channel):
   • Функция для чтения значения с выбранного аналогового канала:
     • Выбирается нужный канал (ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | (channel & 0x0F);).
     • Запускается процесс преобразования (ADCSRA |= (1 << ADSC);).
     • Ожидается завершение преобразования (while (ADCSRA & (1 << ADSC);).
     • Возвращается 12-битное значение (return ADCW;).
3. loop():
   • Вызывается функция readADC(0) для чтения значения с канала 0.
   • Полученное значение выводится в последовательный порт (Serial.println(value);).
   • Делается небольшая пауза перед следующим измерением (delay(100);).

Если вы хотите использовать 8-битный режим работы ADC на микроконтроллере LGT8F328P, то настройка будет немного проще, так как 8-битный режим является стандартным для большинства микроконтроллеров AVR, включая LGT8F328P. В этом случае вам не придется настраивать специальный режим работы для 8-битного режима, так как это поведение по умолчанию.

Пример кода для 8-битного ADC на LGT8F328P

#include <Arduino.h>

void setup() {
  // Настроить ADC на 8-битное разрешение (по умолчанию)
  ADCSRA |= (1 << ADPS2) | (1 << ADPS0); // Установить коэффициент деления частоты тактового сигнала АЦП равным 8
  ADCSRA |= (1 << ADEN);   // Включить АЦП

  Serial.begin(9600); // Инициализировать последовательный порт
}

uint8_t readADC(uint8_t channel) {
  ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | (channel & 0x07); // Выбрать канал
  ADCSRA |= (1 << ADSC);                    // Запустить преобразование
  while (ADCSRA & (1 << ADSC));              // Ожидание завершения преобразования
  return ADCL;                               // Вернуть 8-битное значение
}

void loop() {
  uint8_t value = readADC(0);            // Прочитать значение с канала 0
  Serial.println(value);                     // Вывести значение в последовательный порт
  delay(100);                             // Сделать небольшую паузу
}

Объяснение кода

1. setup():
   • Настраивается коэффициент деления частоты тактового сигнала АЦП равным 8 (ADCSRA |= (1 << ADPS2) | (1 << ADPS0);).
   • Включается АЦП (ADCSRA |= (1 << ADEN);).
   • Инициализируется последовательный порт (Serial.begin(9600);).
2. readADC(uint8_t channel):
   • Функция для чтения значения с выбранного аналогового канала:
     • Выбирается нужный канал (ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | (channel & 0x07);).
     • Запускается процесс преобразования (ADCSRA |= (1 << ADSC);).
     • Ожидается завершение преобразования (while (ADCSRA & (1 << ADSC);).
     • Возвращается 8-битное значение (return ADCL;).
3. loop():
   • Вызывается функция readADC(0) для чтения значения с канала 8-битного ADC.
   • Полученное значение выводится в последовательный порт (Serial.println(value);).
   • Делается небольшая пауза перед следующим измерением (delay(100);).