提高PIC16C711單片機片內A/D分辨率的方法
摘要:介紹一種將PIC16C711片內8位A/D提高到11位的方法。此方法電路簡單,速度快,可提高單片機應用系統(tǒng)的性能價格比,具有一定的推廣價值。
目前,單片機中嵌入的A/D一般為8位到10位,難以滿足信號處理應用中高分辨率的要求;而外接高分辨率的A/D將使成本明顯提高,因為A/D轉換器的價格將隨其位數(shù)的增加而成倍增加。本文介紹一種提高PIC16C711單片機片內A/D分辨率的方法,將PIC16C711片內的8位A/D提高到11位。這種方法在PIC系列的其他單片機也適用。
美國Microchip公司推出的8位單片機PIC16C711是一種性能價格比很高的單片機。它價格低、封裝小、采用CMOS工藝,具有OTP型,開發(fā)起來很方便。它內含4路8位高速A/D,將它擴展到11位后,可以大大提高單片機應用系統(tǒng)的性能價格比。
一、硬件電路
實現(xiàn)擴展的原理圖如圖1所示。8個等值的精密電阻R將0~5V基準電壓分割成8檔,每檔范圍為0.625V。8個抽頭分別接CD4051八選一模擬開關的8個輸入端,通道選擇控制端C,B,A分別由PIC16C711單片機的RB2,RB1,RB0控制。IC2和IC3為高輸入阻抗運放,IC2構成跟隨器,IC3構成精密差分放大器。
二、工作原理
實現(xiàn)11位A/D轉換由PIC16C711做2次8位A/D轉換完成。PIC16C711有4個模擬量輸入通道RA0~RA3,這些模擬量輸入通道復用1個采樣保持器進入到A/D轉換器。參考電壓Vref可以來自外部也可以來自內部VDD,A/D轉換器屬于逐次逼近式,轉換結果(8位)存入ADRES寄存器。在A/D轉換前必然選擇適當?shù)耐ǖ?,設置足夠的采樣時間。用戶可以通過設置A/D控制寄存器ADCON0和ADCON1來控制其轉換過程,同時A/D轉換的狀態(tài)也會在ADCON0中體現(xiàn)出來。
先將待轉換的電壓Vi送到PIC16C711的RA0通道做一次A/D轉換。根據(jù)轉換所得的數(shù)字量由軟件算出Vi在8檔中位置,用Vi減去Vi所在檔的起始電壓。將所得差值放大8位,使之變?yōu)?~5V電壓信號,再送給PIC16C711的RA1通道做1次A/D轉換,所得數(shù)字量是11位AD轉換的低8位,而檔位CBA就是高3位,從而實現(xiàn)11位A/D轉換。
舉例說明如下:假設輸入電壓Vi為3V,程序控制PIC16C711的RA0通道先進行第1次A/D轉換,所得結果是153,即3/5
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