AVR 模数(AD)转换范例程序

1. 开发语言

本范例使用 WinAVR/GCC 20050214 版本开发

2. 范例描述

本程序简单的示范了如何使用ATMEGA16的ADC模数转换器 普通的单端输入 差分输入及校准 基准电压的校准 查询方式 中断方式 数据格式的变换 出于简化程序考虑，各种数据没有对外输出，学习时建议使用JTAG ICE硬件仿真器

3. 电路图设计 ：

为简化线路设计，使用了本网站的ATmega16功能小板。

在范例中 选用内部2.56V电压基准作Vref ，差分通道 10倍放大
则 单端电压测量范围 02.56V, 分辨率2.5mV
差分电压测量范围 +/- 256mV 分辨率0.5mV
电流分辨率 = 50uA@10欧姆 电流采样电阻
电流分辨率 =500uA@ 1欧姆 电流采样电阻
程序中需要把实测的基准电压代入 常量Vref中，以获得更准确地结果
我手中的样片实测为 2.556V@Vcc=5.0V
2.550V@Vcc=3.3V
本电路仅供参考，没有考虑抗干扰方面的要求

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4. 代码设计与说明 ：

/***************************************************** ADC(模数转换)使用范例 ******* ******* 策划、整理与测试： 阿莫(armok) ***
**** 代码设计： HJJourAVR ******* 编译器：WINAVR20050214 ******* www.OurAVR.com 2005.8.31 ****************************************************/#include avr/io.h>#include avr/delay.h>#include avr/signal.h>#include avr/interrupt.h>/*宏INTERRUPT 的用法与SIGNAL 类似，区别在于 SIGNAL 执行时全局中断触发位被清除、其他中断被禁止 INTERRUPT 执行时全局中断触发位被置位、其他中断可嵌套执另外avr-libc 提供两个API 函数用于置位和清零全局中断触发位，它们是经常用到的。分别是：void sei(void) 和void cli(void) 由interrupt.h定义 */
//管脚定义
#define in_Single 0 //PA0(ADC0)
#define in_Diff_P 3 //PA3(ADC3)
#define in_Diff_N 2 //PA2(ADC2)

//常量定义
//单端通道，不放大
#define AD_SE_ADC0 0x00 //ADC0
#define AD_SE_ADC1 0x01 //ADC1
#define AD_SE_ADC2 0x02 //ADC2
#define AD_SE_ADC3 0x03 //ADC3
#define AD_SE_ADC4 0x04 //ADC4
#define AD_SE_ADC5 0x05 //ADC5
#define AD_SE_ADC6 0x06 //ADC6
#define AD_SE_ADC7 0x07 //ADC7

//差分通道ADC0作负端,10/200倍放大
#define AD_Diff0_0_10x 0x08 //ADC0+ ADC0-, 10倍放大，校准用
#define AD_Diff1_0_10x 0x09 //ADC1+ ADC0-, 10倍放大
#define AD_Diff0_0_200x 0x0A //ADC0+ ADC0-,200倍放大，校准用
#define AD_Diff1_0_200x 0x0B //ADC1+ ADC0-,200倍放大

//差分通道ADC2作负端，10/200倍放大
#define AD_Diff2_2_10x 0x0C //ADC2+ ADC2-, 10倍放大，校准用
#define AD_Diff3_2_10x 0x0D //ADC3+ ADC2-, 10倍放大
#define AD_Diff2_2_200x 0x0E //ADC2+ ADC2-,200倍放大，校准用
#define AD_Diff3_2_200x 0x0F //ADC3+ ADC2-,200倍放大

//差分通道ADC1作负端，不放大
#define AD_Diff0_1_1x 0x10 //ADC0+ ADC1-
#define AD_Diff1_1_1x 0x11 //ADC1+ ADC1-,校准用
#define AD_Diff2_1_1x 0x12 //ADC2+ ADC1-
#define AD_Diff3_1_1x 0x13 //ADC3+ ADC1-
#define AD_Diff4_1_1x 0x14 //ADC4+ ADC1-
#define AD_Diff5_1_1x 0x15 //ADC5+ ADC1-
#define AD_Diff6_1_1x 0x16 //ADC6+ ADC1-
#define AD_Diff7_1_1x 0x17 //ADC7+ ADC1-

//差分通道ADC2作负端，不放大
#define AD_Diff0_2_1x 0x18 //ADC0+ ADC2-
#define AD_Diff1_2_1x 0x19 //ADC1+ ADC2-
#define AD_Diff2_2_1x 0x1A //ADC2+ ADC2-,校准用
#define AD_Diff3_2_1x 0x1B //ADC3+ ADC2-
#define AD_Diff4_2_1x 0x1C //ADC4+ ADC2-
#define AD_Diff5_2_1x 0x1D //ADC5+ ADC2-

//单端通道，不放大
#define AD_SE_VBG 0x1E //VBG 内部能隙1.22V电压基准,校准用
#define AD_SE_GND 0x1F //接地 校准用

//注:
//差分通道，如果使用1x或10x增益，可得到8位分辨率。如果使用200x增益，可得到7位分辨率。
//在PDIP封装下的差分输入通道器件未经测试。只保证器件在TQFP与MLF封装下正常工作。

#define Vref 2556 //mV 实测的Vref引脚电压@5.0V供电
//#define Vref 2550 //mV 实测的Vref引脚电压@3.3V供电

//全局变量
unsigned int ADC_SingleEnded; //单端输入的ADC值
int ADC_Diff; //差分输入的ADC值
volatile unsigned int ADC_INT_SE; //中断模式用的单端输入ADC值,会在中断服务程序中被修改，
//须加volatile限定
volatile unsigned char ADC_OK; //ADC状态，会在中断服务程序中被修改，须加volatile限定
unsigned int LED_Volt; //变换后的电压mV
int LED_Curr; //变换