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Applicazioni Software |
PROGETTO n° 06 - 4/12
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Il segnale
analogico presente in ingresso (per esempio un livello di
tensione) viene dunque trasformato in uno digitale
ad esso proporzionale, un numero binario a 8, 10, 12, 16, 32, ...,
bit. |
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Maggiore è il
numero di bit restituito dal convertitore per ogni possibile
livello di tensione, maggiore è la sua precisione
(detta risoluzione): in pratica
la risoluzione è il
valore minimo di tensione che il
convertitore è in grado di rilevare e
si può facilmente calcolare a partire dalla tensione massima prodotta
dalla grandezza analogica. Nell'ipotesi (molto frequente e tipica anche
del nostro progetto..) di 5 V massimi
si ha: |
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n° bit |
n° campioni |
Risoluzione |
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8 |
28 = 256 |
5/256 =
19.53 mV |
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10 |
210 = 1024 |
5/1024 =
4.88 mV |
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12 |
212 = 4096 |
5/4096 =
1.22 mV |
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16 |
216 = 256 |
5/65536 =
76.2 µV |
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In pratica, dunque, il valore che la
grandezza analogica assume in un dato istante viene
diviso per la
risoluzione e il risultato dell'operazione viene tradotto in un numero
binario della dimensione prevista dal convertitore: la tabella mostra
alcuni il valore corrente della tensione rilevata da un
ADC a 8 bit (come quello utilizzato nel
nostro progetto...) e il
corrispondente byte restituito: |
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Valore Analogico
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n° campioni
coinvolti |
Valore Digitale |
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19.53 mV |
19.53/19.53
= 1 |
01H =
00000001 |
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39.06 mV |
39.06/19.53
= 2 |
02H =
00000010 |
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1.5 V |
1500/19.53
= 96 |
60H =
01100000 |
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3 V |
3000/19.53
= 153 |
99H =
10011001 |
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4.96 V |
4961/19.53
= 254 |
FEH =
11111110 |
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4.98 V |
4981/19.53
= 255 |
FFH =
11111111 |
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Sono molte le
grandezze analogiche che si prestano ad essere interpretate: la
temperatura ambiente, il livello di un serbatoio, la presenza di un
rumore, il suono prodotto da un microfono o da uno strumento musicale... |
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Ogni sorgente
analogica produce un segnale variabile nel tempo in modo continuo,
di solito espresso e rappresentato dalla grandezza fisica coinvolta, come
la corrente (Ampere) o la temperatura (gradi Celsius o Fahrenhait) o la
pressione (atmosfera).. |
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Data la grande varietà di sorgenti
analogiche il primo problema da risolvere è quello di
rendere omologhi i risultati, in modo
da permettere la facile conversione in numero binario
indipendentemente dalla sorgente analogica
coinvolta; per questo sono necessari alcuni dispositivi (trasduttori)
in grado di trasformare la rispettiva grandezza fisica in un
livello di tensione (Volt) misurabile
e convertibile dall'ADC. |
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Il nostro progetto si occupa di
leggere la posizione del cursore
di un piccolo potenziometro (o un
trimmer) alimentato da una tensione di
5 V; muovendo il perno del
potenziometro (la comune manopola presente in ogni dispositivo audio o
video...) è possibile prelevare dal cursore un
livello analogico variabile da 0 V a 5 V. |
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Il segnale prelevato dal
cursore del
potenziometro costituisce l'ingresso del convertitore analogico digitale,
al quale è demandato il compito di trasformarlo in un
numero a n bit. |
| Il componente ADC
(Analog-to-Digital Converter)
coinvolto nel progetto è l'ADC0804,
un convertitore
ad approssimazioni successive di tipo CMOS con
risoluzione a 8 bit;
sebbene sia da tempo fuori produzione si presta egregiamente al collaudo delle
tecniche necessarie all'acquisizione e alla conversione di grandezze fisiche
espresse in tensione, codificandole in 256 valori diversi, da
00H a FFH. |
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2001-2006 - Studio Tecnico
ing. Giorgio OBER
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