Digitrode

В то время как стандартный Arduino UNO R3 имел только аналого-цифровые преобразователи, новый Arduino UNO R4 имеет по крайней мере один реальный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который не эмулируется широтно-импульсной модуляцией. Аналоговый выход подключен к выводу A0 (который, очевидно, не может использоваться в качестве входа, пока работает ЦАП).

В описании указано, что ЦАП имеет разрешение 12 бит. Что именно это значит? Цифровое значение нуля становится ноль вольт. А максимальное значение 4095 должно давать что-то около 5 вольт (на самом деле несколько меньше). Таким образом, один шаг будет 5/4096 вольт, чуть больше 1 милливольта. Для проверки работы ЦАП в рамках данной концепции был написан код, который приведен далее.

Аналого-цифровое преобразование является очень важной задачей во встраиваемой электронике, поскольку большинство датчиков обеспечивают вывод в виде аналоговых значений и для подачи их в микроконтроллер, который понимает только двоичные значения, и мы должны преобразовать их в цифровые значения. Поэтому для обработки аналоговых данных микроконтроллерам необходим аналого-цифровой преобразователь.

Некоторые микроконтроллеры имеют встроенные АЦП, среди них Arduino, MSP430, PIC16F877A, но некоторые микроконтроллеры не имеют таких возможностей, например, 8051, Raspberry Pi и т. д., и мы должны использовать некоторые внешние микросхемы аналого-цифрового преобразователя, такие как ADC0804, ADC0808. В этом уроке в учебных целях мы собираемся проверить, как сопрягать модуль АЦП / ЦАП PCF8591 с Arduino.

Микроконтроллеры и микропроцессоры работают только с цифровыми значениями, но в реальном мире нам приходится иметь дело с аналоговыми сигналами. Вот почему АЦП (аналого-цифровые преобразователи) предназначены для преобразования аналоговых значений реального мира в цифровую форму, чтобы микроконтроллеры могли обрабатывать сигналы. Но что, если нам нужны аналоговые сигналы от цифровых значений, то в этом случае нам поможет ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь).

ЦАП может использоваться во многих приложениях, таких как управление двигателями, управление яркостью светодиодных индикаторов, аудиоусилители, видеокодеры, системы сбора данных и т. д. В этом примере мы будем использовать микросхему 12-разрядного ЦАП MCP4725 для разработки цифро-аналогового преобразователя с использованием Raspberry Pi. Мы уже подключали MCP4725 к Arduino, теперь проверим работу этого ЦАП с Raspberry Pi.

Для того, чтобы получить аналоговый сигнал нужной формы из цифровой системы, необходим цифро-аналоговый преобразователь или просто ЦАП. К сожалению, в базовые модели Arduino (Arduino Uno, Arduino Mini и т.п.) не входит встроенный ЦАП, поэтому в таких случаях (если формирование сигнала из ШИМ не дает нужной точности) следует пользоваться внешними модулями ЦАП.

В данном материале мы рассмотрим ЦАП MCP4725 компании Microchip и то, как работать с ним с помощью Arduino.