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AVR ATtiny2313 で AD変換 (その2)
コンデンサーの充電実験を行ってふいに気がついたのは、Application Note のように内蔵ハードウェアタイマーを用いなくても、ON/OFF繰り返し充電の回数をカウントしていけば同じことができるのではないか と言うこと。先に検証したとおり、良くも悪くもその電圧変化カーブは類似していてそれについて言えば差違はない。ただ時間的に後者は20倍かかるので高速な処理には向かないだろうが、LCD表示などを目的にした場合は十分なのではないか。アルゴリズムの簡易性で言えばむしろ後者の方に分があるようにも思うがどうか。折角思いついたので諸々の検証を含めこの方法で実験を進めることにした。ダメならまた少し戻るだけのこと。とりあえず行き着くところまで行ってみる。

③ 近似式の取得
オシロのサンプリングデータを取込、EXCELで開いて不要データをトリミングし、時間値からON/OFF繰り返し充電の回数を算出する。その値を元に充電圧との関係を散布図で表示させ、グラフの近似曲線作成機能を利用して近似式を導き出す。完全なリニアではないので誤差の大きくなる「線形近似」は早々に諦め、曲線と見なして「多項式近似」を試す。次数2は・・・いまひとつ。次数3は・・・下図のとおりいい感じ。このセラコンで2V充電するには130回程度ON/OFFを繰り返せばいいということも解る。
graph01

④ 表示回路の作成
安価なLCDモジュール SC1602BS*B を使ってON/OFF繰り返し充電回数と算出電圧を表示させる回路を作成した。回路図は下の通り。なおこの図にはマイコンへのプログラム書込用配線は記載していない。
ADコンバータ 回路図
・今回の実験ではC2=0.01μF(セラコン)。充放電についてはいろいろ試行錯誤した結果、PD6から行うことにした。
・クロックはとりあえず内蔵オシレータ(RC発振)を利用するが、将来精度向上のため外部発振子を付ける可能性があるのでPA0及びPA1は空けてある。
・被測定電圧入力を DC0.4~2.0V としているのは、あわよくば将来1~5V電圧入力あるいは4~20mA電流入力に対応させるための布石。
・R1は100KΩぐらいが適当。意外と重要。
・C3は安定用。とりあえず10μFで効果有り。
・VRは液晶照度調整用。手持ちがなければダイオードを1本突っ込んでおくと何とかなる。
・LCDへの電源供給がマイコン起動前にされる回路にしておく。マイコン起動後だと何も表示されない。

プログラムは BASCOM-AVR で作成。しかし案の定すんなりとはいかず・・・

→ (その3)へ続く。

変更履歴:
08/12/04 回路更新
08/12/06 追記
08/12/17 回路更新・記事更新

タグ : マイコン ADC コンバータ BASCOM AVR 計測 電子工作

2008-12-03 15:58 マイコン応用
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2013-11-12 /
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