Vodič za analogno -digitalnu konverziju: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Hej momci, ja sam asistent u nastavi za uvod u čas inženjerstva za smjerove biomedicinskog inženjerstva na Univerzitetu Vanderbilt ovog semestra. Napravio sam ovaj video kako bih im objasnio analogno-digitalnu konverziju jer je vrijeme isteklo tokom časa, a ja nisam stigao do ove tačke na predavanju. Pretrčao sam Teach It! Natjecanje s instrukcijama i pomislio sam da sam već snimio video, zašto ga ne bih prijavio na nagradni natječaj, pa evo.

Video daje jednostavan uvod u analogno-digitalnu konverziju, a zatim objašnjava kako se to odnosi na čitanje podataka sa akcelerometra pomoću Arduina. Za one od vas koji ne znaju, kako naziv govori, akcelerometar mjeri gravitacijsko djelovanje uređaja. Ovaj posebno akcelerometar mjeri ubrzanje u osi x, y i z. Akcelerometar koji koristim u demonstraciji je MMA7361, a podatkovni list se može pronaći na internetu. Tehnički list će dati detaljnije informacije o samom mjeraču ubrzanja. Ako pretražujete "MMA7361 filetype: pdf" na Googleu, trebao bi se pojaviti odmah. Takođe je priložen u ovom uputstvu. Ako niste navikli čitati podatkovne tablice, to može biti malo zastrašujuće. Slobodno pitajte ako imate pitanja. Osim toga, modul akcelerometra koji koristim kupljen je na Amazonu od Virtuabotixa, ako ste zainteresirani. U svakom slučaju, evo mog videa. Video sam po sebi je sam sebi dovoljan, ali sam njegove korake istaknuo u koracima ako želite brzi sažetak. Nadam se da ćete naučiti nešto iz toga. Ako imate bilo kakvih pitanja, slobodno pitajte.

Ako vam se sviđa moj Instructable, razmislite o glasanju za njega u Instructables Teach It! Contest.

Korak 1: Šta je analogno-digitalna konverzija

Analogno-digitalna konverzija (ADC) je proces uzimanja promjenjivog signala i "digitalizacije" signala tako da ga računar može obraditi.

Korak 2: Bitovi ili… Broj stanja

Arduino ima 10-bitni ADC, što znači da su naponi koje Arduino očitava s nekog senzora (u našem slučaju senzor akcelerometra) predstavljeni brojem u rasponu od 0-1023. Maksimalni napon koji čita Arduino je 5 V, a najmanji 0 V. Ovi naponi su predstavljeni s 1023 odnosno 0.

Rasprava o dijelovima može biti malo opsežnija i malo izvan opsega ovog uputstva, pa slobodno ovo istražite malo više sami ili me pitajte u odjeljku za komentare.

Korak 3: Pretvaranje iz napona u izlaz ADC-a i obrnuto

Ako čitate napon od 2,5 V, možete izračunati ADC izlaz Arduina jednostavnom proporcijom. Često čitate nepoznati napon i želite upotrijebiti Arduino ADC izlaz za određivanje napona koji osjetite. Jednostavno prilagodite proporciju u skladu s tim.

Korak 4: Razumevanje akcelerometara

Možemo koristiti Arduino da osjetimo napon koji daje akcelerometar. Ovaj napon odgovara ubrzanju.

Korak 5: Akcelerometar odozgo prema gore

Ako imamo akcelerometar okrenut prema gore, ovo su vrijednosti koje možemo očekivati da ćemo dobiti od Arduino ADC-a.

Žao mi je što sam u ovom primjeru koristio "x" kao svoju varijablu. Računamo ubrzanje na "osi z". Korištenje "x" kao moje varijable je navika. "x" je bila prva varijabla po izboru u mojim časovima Algebre.

Korak 6: Akcelerometar odozdo prema gore

Ako akcelerometar imamo odozdo prema gore (osa z prema dolje), to su vrijednosti koje možemo očekivati.

Opet, računamo ubrzanje na osi z, a ne "x".

Korak 7: Zaključak

U svakom slučaju, to je to. Nadam se da ste iz ovoga nešto naučili.

Ako vam se svidio moj Instructable, razmislite o glasanju za njega u Instructables Teach It! Contest.