Tutorial Penukaran Analog ke Digital: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Hai kawan-kawan, saya pembantu pengajar untuk pengenalan kelas kejuruteraan untuk jurusan kejuruteraan bioperubatan di Universiti Vanderbilt semester ini. Saya membuat video ini untuk menjelaskan penukaran analog-ke-digital kepada mereka kerana masa hampir habis semasa kelas dan saya tidak sampai ke tahap ini dalam kuliah. Saya berlari melintasi Teach It! Pertandingan instruksional dan berfikir jika saya sudah membuat video, mengapa tidak memasukkannya ke dalam peraduan, jadi begini.

Video tersebut memberikan pengenalan mudah kepada penukaran analog-ke-digital dan kemudian menerangkan bagaimana ini berkaitan dengan membaca data dari pecutan menggunakan Arduino. Bagi anda yang tidak tahu, seperti namanya, accelerometer mengukur tarikan graviti pada peranti. Accelerometer ini mengukur pecutan pada paksi x, y, dan z. Accelerometer yang saya gunakan dalam demo adalah MMA7361 dan lembaran data boleh didapati dalam talian. Lembar data akan memberikan maklumat yang lebih mendalam mengenai pecutan itu sendiri. Sekiranya anda mencari "MMA7361 filetype: pdf" di Google, ia akan muncul. Ia juga dilampirkan dalam Instructable ini. Sekiranya anda tidak terbiasa membaca lembaran data, mungkin sedikit menakutkan. Jangan ragu untuk bertanya jika anda mempunyai sebarang pertanyaan. Selain itu, modul pecutan yang saya gunakan telah dibeli di Amazon dari Virtuabotix, jika anda berminat. Bagaimanapun, inilah video saya. Video itu sendiri mencukupi, tetapi saya menyoroti bahagian-bahagian utamanya secara berperingkat jika anda mahukan ringkasan ringkas. Saya harap anda belajar sesuatu daripadanya. Sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, jangan ragu untuk bertanya.

Sekiranya anda menyukai Instructable saya, pertimbangkan untuk memilihnya di Instructables Teach It! Peraduan.

Langkah 1: Apakah Penukaran Analog-ke-Digital

Penukaran analog ke digital (ADC) adalah proses mengambil isyarat berubah-ubah dan "mendigitalkan" isyarat supaya komputer dapat memprosesnya.

Langkah 2: Bits Atau… Bilangan Negeri

Arduino mempunyai ADC 10-bit, yang bermaksud bahawa voltan yang dibaca oleh Arduino dari beberapa sensor (dalam kes kami sensornya adalah pecutan) diwakili oleh angka dalam julat 0-1023. Voltan maksimum yang dibaca oleh Arduino ialah 5 V dan terkecil ialah 0 V. Voltan ini masing-masing ditunjukkan oleh 1023 dan 0.

Perbincangan mengenai bit boleh menjadi lebih luas dan sedikit di luar ruang lingkup Instructable ini, jadi jangan ragu untuk meneroka perkara ini sendiri atau tanya saya di bahagian komen.

Langkah 3: Menukar Dari Voltan ke Output ADC dan Vice-Versa

Sekiranya anda membaca voltan 2.5 V, anda boleh mengira output ADC Arduino dengan melakukan perkadaran sederhana. Sering kali, anda membaca voltan yang tidak diketahui dan ingin menggunakan output ADC Arduino untuk menentukan voltan yang anda rasakan. Cukup ubah bahagiannya dengan sewajarnya.

Langkah 4: Memahami Percepatan

Kita dapat menggunakan Arduino untuk merasakan voltan yang dikeluarkan oleh pecutan. Voltan ini sepadan dengan pecutan.

Langkah 5: Accelerometer Top-Side Up

Sekiranya kita mempunyai percepatan di atas, ini adalah nilai yang dapat kita harapkan dari ADC Arduino.

Maaf saya menggunakan "x" sebagai pemboleh ubah saya dalam contoh ini. Kami mengira pecutan dalam "paksi-z". Menggunakan "x" sebagai pemboleh ubah saya adalah kebiasaan. "x" adalah pemboleh ubah pilihan pertama di kelas Algebra saya.

Langkah 6: Accelerometer Bawah-Samping ke Atas

Sekiranya kita mempunyai akselerometer dari bawah ke atas (paksi-z ke bawah), inilah nilai yang dapat kita harapkan.

Sekali lagi, kita mengira pecutan pada paksi-z bukan "x."

Langkah 7: Pembungkus

Bagaimanapun, itu sahaja. Saya harap anda belajar sesuatu dari ini.

Sekiranya anda menyukai Instructable saya, pertimbangkan untuk memilihnya di Instructables Teach It! Peraduan.