今天梳理下ARM学习里的ADC相关内容都是嵌入式入门的基础点。ADC即模数转换器核心作用是把温度、压力这类连续的模拟信号转换成处理器可识别的数字电压值。像LM75温度传感器采集的温度信号就是模拟量必须经过ADC转换单片机才能读取处理。逐次逼近型ADC是最常用的一类核心逻辑就是逐次逼近法本质是二分查找。以5V基准电压为例把电压区间不断对半拆分让待测电压和区间中间值逐一比较大于中间值记1小于则记0一步步缩小范围最终逼近真实电压值。比如待测3.2V、基准5V的场景第一次和2.5V比较3.2V更高最高位记1接着在上半区间和3.75V比较3.2V更低下一位记0再和3.125V比较……以此类推数次比较后就能得到对应的数字量。完整的ADC转换流程分几步先按设定的采样频率对模拟信号采样再通过逐次逼近的方式完成量化把连续的模拟电压映射到离散的数字刻度上最后编码输出二进制数字结果。采样率也就是每秒采样的次数单位Hz按需选择即可。再说说ADC分辨率指的是用多少位二进制数来表示转换结果位数越高能划分的电压等级越精细最小可识别的电压变化就越小。常见的有8位对应256级、10位1024级、12位4096级16位的一般多用于DSP场景。实际电压换算很简单拿10位ADC、5V基准举个例子uint16_t adc_raw 650; // ADC采样原始值float vref 5.0f; // 基准电压float voltage (float)adc_raw / 1023 * vref;采样得到的原始数据通常存在误差一般都会做滤波处理常用的滤波算法有均值滤波、高通滤波、低通滤波对精度要求高的场景还会用到带预测性的卡尔曼滤波。顺带提两个常用的I2C外设一个是AT24C02型EEPROM容量2Kbit即256字节设备地址0x50另一个是LM75温度传感器工作电压2.7V~5.5V测温范围-55℃~125℃精度±2~±3℃9位分辨率对应0.5℃步进设备地址0x48温度寄存器地址0x00读取2字节数据后舍弃低7位就能得到当前温度值都是入门常练的器件。都是很基础的概念但做嵌入式开发这些都是底层根基先吃透没坏处。
