ADC(Analog-to-digital converter,模数转换器)是将模拟信号转换为数字信号的一种设备。在单片机中,ADC是用来将模拟信号(如温度、光强、气压等)转换为数字信号以供处理的模块。
单片机中的ADC通常包括采样保持电路、模数转换电路和控制逻辑电路三个部分组成。
ADC的工作原理主要是采样和量化两个过程。
采样:即将模拟信号在一定时间间隔内取一个数字化的离散样本,对于单片机内置的ADC模块而言,它通过采样保持电路对输入模拟信号进行采样。
量化:把采样得到的模拟信号转换为相应等级的数字信号。单片机中的ADC是数模转换器,它能将模拟电压转换为相应的数字值,一般用数字输出量代表模拟量输入。例如,一个12位的ADC,其量化器会将输入的电压按照等间隔的等级分成$2^{12}$个量化级,每个量化级的宽度为(参考电压÷$2^{12}$),然后把每个采样样本转换成相应的数字量。
在单片机中,ADC广泛应用于模拟信号的采集和处理,如温度、湿度、光照等模拟量的检测、控制和处理。通过ADC可将模拟量转换为数字量进一步进行处理,提高了数据的精度和稳定性,方便单片机对模拟信号进行分析和控制。
在进行单片机应用时,需要从性能、价格、精度、速度等多个方面综合考虑,选用适合的ADC芯片。一般来说,选择的ADC应满足单片机系统设计要求,包括转换精度、转换率、信噪比、供电电压和引脚数等。同时,也需要考虑芯片供应商的技术支持和售后服务等方面。