Analoginio skaitmeninio konvertavimo pamoka: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Sveiki, vaikinai, aš esu šio semestro Vanderbilto universiteto biomedicinos inžinerijos specialybės inžinerijos pamokos mokytojo asistentė. Sukūriau šį vaizdo įrašą, norėdamas paaiškinti jiems konvertavimą iš skaitmeninio į skaitmeninį, nes laikas baigėsi pamokos metu ir aš nepasiekiau šios paskaitos vietos. Bėgau per „Mokyk! „Instructables“konkursas ir pagalvojau, kad jei jau buvau sukūręs vaizdo įrašą, kodėl gi neįtraukus jo į konkursą, taigi čia.

Vaizdo įraše pateikiamas paprastas įvadas į analoginį skaitmeninį konvertavimą ir paaiškinama, kaip tai susiję su duomenų skaitymu iš akselerometro naudojant „Arduino“. Tiems iš jūsų, kurie nežino, kaip rodo pavadinimas, akselerometras matuoja prietaiso traukos jėgą. Šis ypač akselerometras matuoja pagreitį x, y ir z ašyse. Akselerometras, kurį naudoju demonstracijoje, yra MMA7361, o duomenų lapą galima rasti internete. Duomenų lape bus pateikta išsamesnė informacija apie patį akselerometrą. Jei „Google“ieškosite „MMA7361 filetype: pdf“, jis turėtų pasirodyti iškart. Jis taip pat pridedamas prie šios instrukcijos. Jei nesate įpratę skaityti duomenų lapų, tai gali būti šiek tiek bauginanti. Jei turite klausimų, nedvejodami klauskite. Be to, jei naudojate, mano naudojamas akselerometro modulis buvo įsigytas „Amazon“iš „Virtuabotix“. Bet kokiu atveju, čia yra mano vaizdo įrašas. Vaizdo įrašas yra savarankiškas, tačiau pagrindines jo dalis išryškinau žingsniais, jei norite greitai apibendrinti. Tikiuosi iš to ko nors pasimokysi. Ir jei turite klausimų, nedvejodami klauskite.

Jei jums patinka mano „Instructable“, apsvarstykite galimybę balsuoti už jį „Instructables Teach It“! Konkursas.

1 žingsnis: kas yra konvertavimas iš analoginio į skaitmeninį

Konvertavimas iš analoginio į skaitmeninį (ADC) yra procesas, kurio metu gaunamas kintamasis signalas ir „skaitmeninamas“signalas, kad kompiuteris galėtų jį apdoroti.

2 žingsnis: bitai arba… Valstybių skaičius

„Arduino“turi 10 bitų ADC, o tai reiškia, kad įtampa, kurią „Arduino“skaito iš kai kurių jutiklių (mūsų atveju jutiklis yra akselerometras), pavaizduota skaičiumi nuo 0 iki 1023. Didžiausia „Arduino“nuskaityta įtampa yra 5 V, o mažiausia - 0 V. Šios įtampos yra atitinkamai 1023 ir 0.

Diskusija apie bitus gali būti šiek tiek platesnė ir šiek tiek nepatenka į šios instrukcijos taikymo sritį, todėl nedvejodami tyrinėkite tai šiek tiek daugiau savarankiškai arba paklauskite manęs komentarų skiltyje.

3 žingsnis: konvertavimas iš įtampos į ADC išvestį ir atvirkščiai

Jei skaitote 2,5 V įtampą, galite apskaičiuoti „Arduino“ADC išvestį atlikdami paprastą proporciją. Dažnai skaitote nežinomą įtampą ir norite naudoti „Arduino“ADC išvestį, kad nustatytumėte, kokią įtampą jaučiate. Tiesiog atitinkamai pakeiskite proporciją.

4 žingsnis: Akselerometrų supratimas

Mes galime naudoti „Arduino“, kad pajustume akcelerometro išvestą įtampą. Ši įtampa atitinka pagreitį.

5 žingsnis: akselerometras iš viršaus į viršų

Jei akselerometras yra viršuje, tai yra vertės, kurias galime tikėtis iš „Arduino“ADC.

Deja, šiame pavyzdyje kaip kintamąjį naudojau „x“. Mes apskaičiuojame pagreitį „z ašyje“. Naudoti „x“kaip kintamąjį yra įprotis. „x“buvo pirmasis pasirinktas kintamasis mano algebros klasėse.

6 žingsnis: Akselerometras iš apačios į viršų

Jei turime akselerometrą apačia į viršų (z ašis žemyn), tai yra vertės, kurių galime tikėtis.

Vėlgi, mes skaičiuojame pagreitį z ašyje, o ne "x".

7 žingsnis: Apvyniojimas

Šiaip ar taip. Tikiuosi, kad iš to ko nors išmokote.

Jei jums patiko mano „Instructable“, apsvarstykite galimybę balsuoti už tai „Instructables Teach It“! Konkursas.