Аналогты-сандық түрлендіргіш

Коммерциялық емес акционерлік қоғам

«Ғұмарбек Дәукеев атындағы АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ»

Автоматтандыру және басқару кафедрасы

Зертханалық жұмыс №2

Пәні: «Сандық техникаларды және басқару микробақылауыштарын бағдарламалау»

Тақырыбы: «Аналогты-сандық түрлендіргіш»

Мамандығы: 6B07108 – «Автоматтандыру және басқару»

Орындаған: Балтабаев А.Б                                     Тобы:АИСУк 20-10

Қабылдаған: Ибрашева А.

_____________  ______________  «____»  ____________________2022ж.

     (бағасы)                 (қолы)

Алматы, 2022

 №2 зертханалық жұмыс. Аналогты-сандық түрлендіргіш

Мақсаты: Аналогты сигналды өңдеу әдістемесін оқу және үйрену.

1.1 Теориялық бөлім

Аналогты-сандық түрлендіргіш (АСТ, ағылш. Analog-to-digital converter, ADC) – кіріс аналогты сигналды дискретті кодқа (сандық сигнал) түрлендіретін құрал. Кері түрлендіру сандық-аналогты түрлендіргіш көмегімен орындалады (САТ-DAC). Әдетте, АСТ кернеу немесе тоқты екілік сандық кодқа түрлендіретін электронды құрылғы

Микробақылауышта аналогты периферия болуы қалырты жағдай. Сандық дәуірде аналогты сигналдармен жұмыс істейтін құрылғалар әлі де көп: сенсорлар, потенциометрлер, түрлендіргіштер және аудио перифериясы - осы біршнеше құрылғы мысалы, олар нақты бір қатаң интервалда болатын айнымалы кернеу түзеді. Осы кернеуді оқып, оны сандық көрініске түрлендіре аламыз. Ал оны біздің миркобақылауыш программасы өңдейді. Мысалы TMP36 кең тараған температура ссенсоры, қорек кернеуі мен қоршаған орта температурасына сәйкес кернеу түзеді.

STM32 микробақылауышы құрамында кем дегенде 1 АСТ болады, ол арнайы кірістерден бірнеше кіріс кернеуді қабылдап, оны сандық көрінісіне түрлендіреді. Кіріс кернеу тіректік кернеумен салыстырылады (reference voltage). Тіректік кернеу VDDA аяқшасынан алынады немесе аяқшалары көп микробақылауыштарда бөлек сыртқы ртіректік кернеу жалғанатын VREF+ бар. STM32 микробақылауышы көп түрлерінде 12 биттік АСТ бар. Әртүрлі аналогы каналдарды түрлендіру бір каналды (single), көп каналды (scan), үзіліссіз (continuous) немесе үзілісті (discontinuous) режимдерді жасауға болады. АСТ жұмысының нәтижесі 16 биттік мәліметтер регистріне жазылады, сол жаққа немес оң жаққа жазу арқылы. Сонымен қатар АСТ аналогты күзеттік таймер ретінде істей алады, кіріс кернеудің қажетті шектен асқан моментті анықтауға мүмкіндік береді, осындай болған жағдайда үзу биті түзіледі.

[pic 1]

Сурет 2.1 – АСТ-ның қарапайым сұлбасы

3.1 суреттеАСТ құрылымының блок-сұлбасы келтірілген. Каналды таңдау және сканерлеуді бақылау блогы АЦП үшін кіріс қорек көзін таңдайды.

Түрлендіру режиміне байланысты бұл блок ауыстырып қосады, сондықтан олардың әрбіреуі нақты бір периодпен оқыла алады. Блоктың шығысы АСТ қосылған. Келесі маңызды блок: қосуды басқару және тоқтату блогы. Бұл блок АЦП процесстерін басқарады: ол программа арқылы немесе кейбір сырқы әсерлерден де қосыла алады. Сонымен қатар ішкі жағында ол бірнеше таймердің TRGO аяқшасына жалғаған, сондықтан DMA режимінде таймерлік түрлендіру жасай алады.