AD转换程序带数字滤波 Mega32
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ad芯片转换后波形
AD芯片,也称为模数转换器,是将模拟信号转换为数字信号的关键组件。
其转换过程涉及将连续的模拟信号转换为离散的数字值。
这个过程并非瞬间完成,而是需要一定的时间,这个时间取决于AD芯片的转换速率。
转换后的波形取决于输入信号的特性和AD芯片的设计。
对于低频输入信号,其波形可能接近原始的模拟信号,而对于高频信号,由于AD转换的限制,可能会出现失真或混叠现象。
此外,AD芯片的分辨率也是影响波形的一个重要因素。
高分辨率的AD芯片能够提供更精确的数字表示,从而更准确地重建原始信号。
为了更好地理解AD芯片转换后的波形,建议在实际应用中,根据具体的AD芯片型号和输入信号特性进行测试和分析。
这有助于理解转换过程,优化系统性能,并确保获得理想的输出波形。
简言之,AD芯片的转换是一个复杂的过程,受多种因素影响。
了解这些因素是设计有效、高性能的模拟数字转换系统的关键。
ad转换原理
AD转换原理是将模拟信号转换为数字信号的过程。
模拟信号是连续变化的信号,而数字信号是离散的信号。
AD转换器的主要作用是将模拟信号的幅度(电压、电流等)转换为数字形式,以便于数字电路进行处理和存储。
AD转换的过程包括采样、量化和编码三个步骤。
首先是采样,即将连续的模拟信号在一定时间间隔内取样,得到离散的采样值。
采样定理规定,采样信号的频率要满足最大信号频率的两倍以上,以保证能够完整地还原模拟信号。
接下来是量化,即将采样信号的振幅值量化为一系列离散的取值。
量化的目的是将连续的模拟信号离散化,采用有限的取值范围来表示模拟信号的幅度。
量化的过程中,根据量化精度(即量化位数)确定能表示的离散量化值的个数,位数越多表示的值越精确。
最后是编码,即将量化后的离散信号转换为数字代码。
编码器根据量化值的大小,将其转换为对应的二进制代码,以方便数字电路处理和存储。
编码的方式有多种,常用的编码方式包括二进制编码、格雷码等。
通过以上步骤,AD转换器将模拟信号转换为数字信号,以便于数字电路中进行进一步的处理和分析。
AD转换器在很多电子设备中广泛应用,比如音频设备、通信系统、传感器等。
ad转换器的组成AD转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备,它是数字信号处理系统中的重要组成部分。
AD转换器的主要功能是将模拟信号转换为数字信号,以便数字信号处理器能够对其进行数字信号处理。
AD 转换器的组成包括模拟前端、采样保持电路、量化电路、编码器和数字接口等几个部分。
1. 模拟前端模拟前端是AD转换器的第一部分,它主要负责将模拟信号转换为电压或电流信号。
模拟前端通常包括放大器、滤波器、衰减器等电路。
其中,放大器的作用是将输入信号放大到适当的范围,以便后续的处理;滤波器的作用是滤除不需要的频率成分,以保证输入信号的质量;衰减器的作用是将输入信号的幅度降低到适当的范围,以避免过载。
2. 采样保持电路采样保持电路是AD转换器的第二部分,它主要负责将模拟信号转换为数字信号。
采样保持电路的作用是将输入信号按照一定的时间间隔进行采样,并将采样值保持在一定的时间内,以便后续的处理。
采样保持电路通常包括采样开关、保持电容、放大器等电路。
3. 量化电路量化电路是AD转换器的第三部分,它主要负责将模拟信号转换为数字信号。
量化电路的作用是将采样保持电路输出的模拟信号转换为数字信号,以便后续的数字信号处理。
量化电路通常包括比较器、参考电压源、编码器等电路。
其中,比较器的作用是将采样保持电路输出的模拟信号与参考电压进行比较,以确定其大小关系;参考电压源的作用是提供一个稳定的参考电压,以保证量化精度;编码器的作用是将比较器输出的数字信号转换为二进制码。
4. 编码器编码器是AD转换器的第四部分,它主要负责将数字信号转换为二进制码。
编码器通常采用二进制编码方式,将数字信号转换为二进制码,以便数字信号处理器能够对其进行数字信号处理。
5. 数字接口数字接口是AD转换器的最后一部分,它主要负责将数字信号输出到数字信号处理器中。
数字接口通常采用串行接口或并行接口,将数字信号输出到数字信号处理器中,以便数字信号处理器能够对其进行数字信号处理。
ad转换原理AD(Analog-to-Digital)转换是一种将模拟信号转换为数字信号的技术,目前被广泛应用于电子设备中。
它主要用于将模拟信号采集、存储和处理,以满足系统的性能要求。
AD转换的原理以及实现方法有很多种,本文将从技术角度,对AD转换的原理和实现细节进行详细阐述。
AD转换主要由采样、滤波、量化三个步骤组成。
采样是指将模拟信号用一定频率和采样时间采集,以获得连续时间变化的信号分量。
滤波是指将采样后的信号进行滤波处理,主要是为了抑制信号中的非理想频带分量。
量化是指将信号表示为一定精度的数字分量,也可以看作是压缩过程。
AD转换的实现方法也有多种,通常将它们分为比较法和积分法。
比较法是指把输入的模拟信号与一个基准电平(ref)进行比较,从而获得信号的数字指示,该方法使用简单,但是量化精度和稳定性较差。
积分法是指对输入信号进行积分,并以定时触发的方式读出积分结果,从而获得信号的数字指示。
该方法较比较法量化精度高,但由于积分回路的耦合现象,其稳定性较差。
在实际应用中,AD转换技术的发展得益于多个方面的技术进步。
从芯片的封装技术、存储静电容的密度、到模拟信号的频率、幅度,再到数字信号的处理方法,都在不断改善AD转换技术的可靠性和性能。
在新一代信息设备中,AD转换技术将起到越来越重要的作用,通过AD转换技术,将可以实现高精度、高速率、低功耗等特点。
总之,AD转换是一项基础性技术,其原理以及实现方法十分复杂,也在不断改进。
下一代信息设备,特别是智能终端设备将得益于AD转换技术的进步,它们的性能将更加出色,受到更多用户的欢迎和依赖。
51单片机ad转换流程-回复51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器。
与其他单片机相比,51单片机的特点之一是其模拟到数字转换功能(AD转换),它允许将模拟信号转换为数字量,以便进行数字信号处理和控制。
在本文中,我们将以“51单片机AD转换流程”为主题,详细介绍AD转换的步骤和相关概念。
第一步:了解AD转换的基本概念模拟到数字转换(AD转换)是电子系统中一种常见的操作。
它涉及将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,以便进行数字信号处理。
AD转换的结果通常以二进制形式表示,可以被计算机或其他数字处理设备使用。
在AD转换过程中,最重要的参数是分辨率和采样率。
分辨率是指AD转换器能够分辨的最小信号变化量,通常以比特数表示。
例如,8位AD转换器的分辨率为2^8,即256个离散的信号水平。
采样率是指AD转换器每秒钟进行的样本数量,通常以赫兹(Hz)表示。
第二步:准备硬件连接在进行AD转换之前,需要连接电源、待转换的模拟信号源和51单片机上的AD输入引脚。
具体的硬件连接方式可以根据具体的应用需求和开发板设计进行调整。
通常情况下,待转换的模拟信号将通过电阻网络与AD输入引脚相连接。
这个电阻网络起到电压分压的作用,将输入信号的幅度限制在AD转换器可接受的范围内。
开发板上的AD输入引脚通常还具有可选的电容网络,用于去除输入信号中的高频噪声。
第三步:配置AD转换器参数在开始AD转换之前,需要通过编程设置51单片机上的AD转换器参数。
这些参数包括分辨率、输入通道选择、参考电压选择和采样率等。
这些参数的设置是通过对寄存器的操作来实现的。
通过写入相应的寄存器值,我们可以选择转换的分辨率。
51单片机上的AD转换器可以支持不同的分辨率,如8位、10位或12位。
选择转换的输入通道也是一个重要的步骤。
通常情况下,AD转换器具有多个输入信道,可以同时转换多个信号。
需要根据具体的信号源,选择合适的输入通道。
参考电压的选择也要根据具体的应用需求来确定。
ad转换电路原理
AD转换电路是指将模拟信号转换为数字信号的电路。
在数字
化时代,许多信号需要进行AD转换以便进行数字处理和存储。
AD转换电路由模拟部分和数字部分组成。
模拟部分包括采样和保持电路、放大电路和滤波电路。
采样和保持电路负责将连续模拟信号转换为离散的采样值,并保持在一个存储元件中。
放大电路将采样值放大到适合转换的范围。
滤波电路消除采样过程中引入的噪音和干扰,保证转换结果的准确性。
数字部分主要由ADC(模数转换器)和数字处理电路组成。
ADC是核心部件,将模拟信号转换为相应的数字代码。
常见
的ADC有逐次逼近型ADC、逐次比较型ADC和闪存型ADC 等。
数字处理电路可以对ADC输出进行数字信号处理,如滤波、放大、数值计算等。
AD转换电路的原理基于采样定理和码化原理。
采样定理要求
模拟信号在采样过程中满足一定的采样频率,以保证采样后的信号的还原性。
码化原理是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,通过离散化的过程,将模拟信号的幅度转化为相应的数字量。
在实际应用中,AD转换电路的设计需要考虑诸多因素,包括
采样率、分辨率、信噪比、失真等指标。
同时,还需根据具体需求选择合适的ADC类型和精度。
总的来说,AD转换电路通过将模拟信号转换为数字信号,实现了对信号的数字化处理和存储。
它在通信、音频处理、自动控制等领域有着广泛的应用。
51单片机ad转换程序解析1.引言1.1 概述概述部分旨在介绍本篇文章的主题——51单片机AD转换程序,并对文章的结构和目的进行简要说明。
51单片机是指Intel公司推出的一种单片机芯片,它广泛应用于嵌入式系统中。
而AD转换则是模拟信号转换为数字信号的过程,是嵌入式系统中的重要功能之一。
本文将详细解析51单片机中的AD转换程序。
文章结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将给读者介绍本篇文章的内容和结构安排,正文部分将详细讲解51单片机AD转换程序的相关要点,而结论部分将总结正文中各个要点的内容,以便读者能够更好地理解和掌握51单片机AD转换程序的实现原理。
本文的目的在于向读者提供一份对51单片机AD转换程序的详细解析,使读者能够了解51单片机的AD转换功能以及如何在程序中进行相应的设置和操作。
通过本文的学习,读者将掌握如何使用51单片机进行模拟信号的采集和处理,为后续的嵌入式系统设计和开发提供基础。
在下一节中,我们将开始介绍文章的第一个要点,详细讲解51单片机AD转换程序中的相关知识和技巧。
敬请期待!1.2 文章结构文章结构部分主要是对整篇文章的框架和内容进行介绍和归纳,以帮助读者更好地理解文章的组织和内容安排。
本文以"51单片机AD转换程序解析"为主题,结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
首先,通过对单片机AD转换程序的解析,来讲解其实现原理和功能。
其次,介绍文章的结构,帮助读者明确整篇文章的主要内容和组织方式。
再次,阐明文章的目的,即为读者提供关于51单片机AD转换程序的详尽解析和指导,帮助读者深入了解该技术并进行实际应用。
正文部分则分为两个要点,即第一个要点和第二个要点。
第一个要点可以从AD转换的基本概念入手,介绍51单片机AD转换的原理和流程。
包括输入电压的采样、AD转换器的工作原理、ADC的配置和控制等方面的内容。
在此基础上,深入解析51单片机AD转换程序的编写和调用方法,包括编程语言、寄存器的配置、数据的获取和处理等。
ad转换电路的工作原理
AD转换器(Analog to Digital converter)是一种电路,可以将模拟信号转换成数字信号,广泛应用于各种电子产品中。
AD转换器的工作原理是将模拟信号进行采样、量化、编码三个步骤,并最终将其转换成数字信号输出。
首先,AD转换器会对信号进行采样,即按照一定时间间隔对信号进行取样,将连续的模拟信号变成离散的信号。
采样率是确定采样间隔的重要参数,通常采用的采样频率为信号频率的倍数。
接下来,采样得到的信号会被量化处理。
量化就是将连续的模拟信号按照一定的步长进行划分,变成若干个离散的数值。
步长是由 AD 转换器的分辨率决定的,数值范围也由分辨率决定。
在量化过程中,精度越高,分辨率越细,就可以更精确地表示模拟信号。
最后,采样和量化后的信号需要进行编码。
编码是将已经量化的信号转换成对应的二进制编码,从而使得计算机可以处理数字信号。
编码方式有两种,即串行式编码和并行式编码。
串行式编码逐位将模拟信号输出成二进制码,速度较慢;而并行式编码会同时进行多个采样点的编码,速度更快。
综上所述,AD转换器是将模拟信号转换成数字信号的重要电路。
通过采样、量化、编码三步骤,可以将模拟信号精确地转换成数字信号,从而方便计算机进行处理和传输。
在各种电子产品中广泛应用,成为数字信号处理的重要基础。
单片机中模拟量输入与AD转换原理和技术研究单片机是一种集成电路芯片,具有处理和控制电子设备的能力。
在单片机的应用中,模拟量输入和AD转换是非常重要的技术,它们主要用于将模拟信号转换为数字信号,以便单片机进行处理和控制。
模拟量输入是指将实际的物理量信号(如温度、压力、湿度等)转换为电压或电流信号,并通过模拟输入接口输入到单片机中。
为了实现模拟量输入,通常使用传感器来感知和采集环境中的实际物理量。
传感器将物理量转换为与其相对应的电信号,然后通过电路放大和滤波等处理,将模拟信号送入单片机的模拟输入引脚。
而AD转换则是将模拟信号转换为数字信号的过程。
在单片机中,通常使用的是一种叫作模拟数字转换器(ADC)的器件。
ADC会对模拟信号进行离散化处理,将其分成若干个等幅度的区间,然后通过采样和量化的方式,将每个区间分别表示为一个数字码。
这个数字码可以被单片机读取和处理,从而实现对模拟信号的测量和控制。
在进行AD转换之前,我们需要对模拟信号进行采样。
采样是将连续的模拟信号转换为一系列离散的样本点的过程。
采样率是指每秒钟采集的样本点个数,决定了采集到的离散样本点的准确性和还原性。
在采样之后,我们需要进行量化。
量化是将采样得到的连续模拟信号转换为离散的数值的过程。
在量化过程中,会将模拟信号的幅度转换为一个预定的量化规则,通常是将其映射为一系列离散的数字值。
量化的精度常用位数来表示,例如8位、10位、12位等。
位数越高,量化的精度越高,但同时也会占用更多的存储空间和处理能力。
采样和量化完成后,就可以进行AD转换了。
在单片机中,通常使用的AD转换器是一种叫作逐次逼近型ADC的器件。
逐次逼近型ADC通过逐渐逼近模拟信号的真实值,从而得到一个尽可能准确的数字输出。
它的工作原理是通过比较待转换的模拟信号和一个内部的参考电压的大小关系,然后根据比较结果进行多次逼近,最终得到所要转换的数字结果。
除了逐次逼近型ADC,还有一种常用的ADC是成功逼近型ADC。
AD转换分辨率的算法AD转换分辨率的算法是将模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常包括采样和量化两个步骤。
采样是指周期性地测量模拟信号的幅值,并将其转换为数字形式。
量化是指将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,即将其映射到一系列离散的数字值上。
在实际的AD转换中,常见的算法有以下几种:1. 逐次逼近法(successive approximation):这是一种常见的高速AD转换算法。
它通过不断比较转换结果与输入信号的大小关系,以找到最接近输入信号的数字值。
算法从最高位(MSB)开始,逐位逼近地确定每一位的值,直到找到最佳匹配值。
逐次逼近法的速度较快,但对于较高的分辨率可能需要较长的转换时间。
2. 闩锁比较法(flash method):这是一种用于高分辨率AD转换的算法。
它通过比较输入信号与一系列已知参考电压的大小关系来实现。
通常,该算法使用一组比较器,每个比较器都根据输入信号与不同的参考电压进行比较,并产生相应的输出。
然后,通过编码器将输出转换为数字信号。
闩锁比较法的速度非常快,但它需要大量的比较器。
3. Delta-Sigma调制(Delta-Sigma modulation):这是一种用于高精度AD转换的算法。
它将输入信号与一个标准信号进行高速调制,然后通过一个低通滤波器将调制后的信号转换为数字信号。
Delta-Sigma调制通过频率和时间域上的噪声压制来提高了转换精度。
这种算法适用于高分辨率和高动态范围的应用,但转换速度较慢。
总结起来,AD转换分辨率的算法主要包括逐次逼近法、闩锁比较法和Delta-Sigma调制。
这些算法各有特点,可以根据应用需求选择适合的算法。
单片机 AD转换器在现代电子技术的世界里,单片机 AD 转换器就像是一位精准的测量大师,默默地为各种系统提供着至关重要的数据支持。
AD 转换器,全称为模拟数字转换器(AnalogtoDigital Converter),它的作用是将模拟信号转换为数字信号,使得单片机能够处理和理解这些信息。
想象一下,我们生活中的各种物理量,比如温度、压力、声音的强度等等,它们最初都是以连续变化的模拟形式存在的。
而单片机作为智能控制的核心,它只能处理数字形式的信息。
这时候,AD 转换器就登场了,它像是一座桥梁,将模拟世界与数字世界连接起来。
AD 转换器的工作原理其实并不复杂。
简单来说,它通过对输入的模拟信号进行周期性的采样,然后将每个采样值转换为对应的数字量。
这个过程就像是在一条连续的曲线上选取一些离散的点,然后用这些点来近似表示原来的曲线。
在实际应用中,AD 转换器的性能指标是非常重要的。
其中,分辨率是一个关键的参数。
分辨率决定了 AD 转换器能够区分的最小模拟信号变化量。
比如说,一个 8 位的 AD 转换器,它可以将输入的模拟信号分为 2^8 = 256 个等级;而一个 12 位的 AD 转换器,则能够分为2^12 = 4096 个等级。
显然,位数越高,分辨率越高,转换的结果也就越精确。
转换速度也是一个需要考虑的重要因素。
它表示 AD 转换器完成一次转换所需要的时间。
如果转换速度太慢,可能会导致在处理快速变化的模拟信号时出现误差或者丢失信息。
另外,还有精度这个指标。
精度反映了 AD 转换器实际转换结果与理想转换结果之间的偏差。
精度不仅受到AD 转换器本身的性能影响,还可能受到外部因素的干扰,比如电源噪声、参考电压的稳定性等等。
在单片机系统中,选择合适的 AD 转换器是至关重要的。
不同的单片机可能具有不同的内置 AD 转换器,或者需要外接专门的 AD 转换芯片。
在选择时,需要综合考虑系统的性能要求、成本、接口兼容性等因素。
超高速ad滤波算法超高速AD滤波算法是一种用于信号处理的算法,其主要目的是去除信号中的噪声,提取出所需的有效信号。
本文将介绍超高速AD滤波算法的原理、应用和优势。
一、算法原理超高速AD滤波算法是基于快速采样和数字滤波器的技术。
首先,通过高速模数转换器(ADC)将连续信号转换为数字信号。
然后,利用数字滤波器对信号进行滤波处理,去除噪声成分。
最后,再通过数字到模拟转换器(DAC)将信号转换为模拟信号输出。
在超高速AD滤波算法中,关键的一步是数字滤波器的设计。
常用的数字滤波器包括FIR滤波器和IIR滤波器。
FIR滤波器具有线性相位和稳定性的优点,而IIR滤波器具有较小的计算量和更好的频率响应。
二、算法应用超高速AD滤波算法在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 通信系统:在无线通信系统中,超高速AD滤波算法可以用于接收信号的解调和解码过程,提高系统的抗干扰能力和误码率性能。
2. 音频处理:在音频处理领域,超高速AD滤波算法可以用于音频信号的降噪和增强处理,提高音频质量和清晰度。
3. 图像处理:在图像处理中,超高速AD滤波算法可以用于图像去噪和边缘检测,提高图像的清晰度和细节表现力。
4. 生物医学工程:在生物医学工程中,超高速AD滤波算法可以用于生物信号的提取和分析,如心电图信号的滤波和特征提取。
三、算法优势与传统的滤波算法相比,超高速AD滤波算法具有以下优势:1. 高速处理能力:超高速AD滤波算法利用了快速采样和数字滤波器的技术,可以实现对高速信号的实时处理,适用于对实时性要求较高的应用场景。
2. 高精度滤波效果:超高速AD滤波算法通过设计合适的数字滤波器,可以实现对特定频率范围内的信号进行精确滤波,去除噪声成分,保留有效信号。
3. 灵活性:超高速AD滤波算法可以根据不同应用的需求,选择合适的数字滤波器结构和参数,实现不同滤波效果,具有较强的适应性和灵活性。
4. 低成本:超高速AD滤波算法基于数字信号处理技术,可以在硬件实现上大大减少成本,提高系统的性价比。
蓝桥杯单片机的ad转换代码全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:蓝桥杯是全国性的计算机大赛,是中国最具影响力和参与度最高的信息学竞赛之一。
单片机比赛一直是蓝桥杯的重点项目之一。
而在单片机的项目中,AD转换是一个常见的需求,因为在很多实际应用中,我们需要将模拟信号转换为数字信号进行处理。
AD转换(Analog to Digital Conversion)是单片机中一个非常重要的功能模块,它可以将模拟信号转换为数字信号,以便单片机可以对信号进行处理和分析。
在单片机中实现AD转换是一项很有挑战性的任务,需要熟练掌握相关知识和技术。
下面我们来看一段关于蓝桥杯单片机的AD转换代码,以帮助大家更好地理解和掌握这个技术。
```c#include <reg52.h>sbit ADC_CS = P1^0;sbit ADC_CLK = P1^1;sbit ADC_DATA = P1^2;unsigned int ADC_Value; void Delay5us(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}ADC_CLK = 1;ADC_Value = 0;for(i = 0; i < 10; i++){ADC_CLK = 0;Delay5us();ADC_Value <<= 1;if(ADC_DATA)ADC_Value++;ADC_CLK = 1;}ADC_Value = ADC_Value >> 1;}// 在这里添加对ADC_Value的处理和应用逻辑}}```AD转换在单片机应用中有着广泛的用途,比如温度采集、光强检测、电压测量等等。
掌握好AD转换的原理和代码实现,可以帮助我们更好地设计和开发单片机应用,并在蓝桥杯的比赛中取得更好的成绩。
希望以上内容对大家有所帮助,也希朼大家能够多多实践,不断提升自己在单片机领域的技术水平。
数字滤波汇总在AD采集中经常要用到数字滤波,而不同情况下又有不同的滤波需求,下面是10种经典的软件滤波方法的程序和优缺点分析:1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)2、中位值滤波法3、算术平均滤波法4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)6、限幅平均滤波法7、一阶滞后滤波法8、加权递推平均滤波法9、消抖滤波法10、限幅消抖滤波法1.限副滤波1.1.方法:根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A)每次检测到新值时判断:如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值1.2.优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰1.3.缺点:无法抑制那种周期性的干扰平滑度差1.4.程序:/* A值可根据实际情况调整value为有效值,new_value为当前采样值滤波程序返回有效的实际值*/#define A 10char value;char filter(){char new_value;new_value = get_ad();if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A ) )return value;elsereturn new_value;}2.中位值滤波法2.1.方法:连续采样N次(N取奇数),把N次采样值按大小排列,取中间值为本次有效值2.2.优点:能有效克服因偶然因素引起的波动干扰,对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果2.3.缺点:对流量、速度等快速变化的参数不宜2.4.程序:/* N值可根据实际情况调整排序采用冒泡法*/#define N 11char filter(){char value_buf[N];char count,i,j,temp;for ( count=0;count<N;count++){value_buf[count] = get_ad();delay();}for (j=0;j<N-1;j++){for (i=0;i<N-j-1;i++){if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ){temp = value_buf[i];value_buf[i] = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}return value_buf[(N-1)/2];}3.算术平均滤波法3.1.方法:连续取N个采样值进行算术平均运算N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=43.2.优点:适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波这样信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动3.3.缺点:对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用比较浪费RAM3.4.程序:#define N 12char filter(){int sum = 0;for ( count=0;count<N;count++){sum + = get_ad();delay();}return (char)(sum/N);}4.递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)(FIR前身)4.1.方法:把连续取N个采样值看成一个队列队列的长度固定为N每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果N值的选取:流量,N=12;压力:N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~44.2.优点:对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高适用于高频振荡的系统4.3.缺点:灵敏度低对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差不适用于脉冲干扰比较严重的场合比较浪费RAM4.4.程序:#define N 12char value_buf[N];char i=0;char filter(){char count;int sum=0;value_buf[i++] = get_ad();if ( i == N ) i = 0;for ( count=0;count<N,count++)sum+ = value_buf[count];return (char)(sum/N);}5.中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)5.1.方法:相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值然后计算N-2个数据的算术平均值N值的选取:3~145.2.优点:融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差5.3.缺点:测量速度较慢,和算术平均滤波法一样比较浪费RAM5.4.程序:#define N 12char filter(){char count,i,j;char value_buf[N];int sum=0;for (count=0;count<N;count++){value_buf[count] = get_ad();delay();}for (j=0;j<N-1;j++){for (i=0;i<N-j-1;i++){if ( value_buf[i]>value_buf[i+1] ){temp = value_buf[i];value_buf[i] = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}for(count=1;count<N-1;count++)sum += value[count];return (char)(sum/(N-2));}6.限幅平均滤波法6.1.方法:相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法” 每次采样到的新数据先进行限幅处理,再送入队列进行递推平均滤波处理6.2.优点:融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差6.3.缺点:比较浪费RAM程序略参考子程序1、37.一阶滞后滤波法7.1.方法:取a=0~1本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果7.2.优点:对周期性干扰具有良好的抑制作用适用于波动频率较高的场合7.3.缺点:相位滞后,灵敏度低滞后程度取决于a值大小不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号7.4.程序:/* 为加快程序处理速度假定基数为100,a=0~100 */#define a 50char value;char filter(){char new_value;new_value = get_ad();return ((100-a)*value + a*new_value);}8.加权递推平均滤波法8.1.方法:是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大。
ad模拟数字转换器内部原理
AD模拟数字转换器(A/D转换器)的内部原理主要包括取样、保持、量化与编码等过程。
其工作原理是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。
在取样过程中,输入的模拟信号被转化为一系列的窄脉冲,这些脉冲的时间极短。
为了将这些断续的窄脉冲信号数字化,需要一定的时间,因此在两次取样之间,取样的模拟信号会被暂时储存起来,这个动作称之为保持。
取样的结果会被储存起来直到下一个取样脉冲的到来。
在量化过程中,每个取样值被赋予一个最接近的量化级。
量化是将连续幅度的模拟信号近似为数量值的离散幅度。
编码则是将量化后的结果用二进制数来表示。
编码后的数字信号可以方便地进行传输和存储,并可以快速地被计算机处理或通过数据通信系统传输。
AD转换器需要特别注意的参数包括分辨率、转换误差、转换时间、绝对精
准度和相对精准度等。
其中,分辨率决定了数字输出能表示的模拟输入的最大数量,转换误差则是指实际输出与理想输出之间的差异。
转换时间是从启动转换到完成输出的时间,而绝对精准度和相对精准度则分别指输出的绝对误差和相对误差。
在实际电路中,取样、保持、量化及编码等过程可能是合并进行的。
例如,取样-保持电路可以保证模拟电路中取样时的稳定性和数据储存,通常使用电容组件来储存电荷。
此外,为了保证有正确的转换,取样频率必须至少高于最大频率的2倍,这是根据数字信号处理的基本原理,即Nyquist取样定理。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。
AD转换的工作原理
AD转换的工作原理是将模拟信号转换为数字信号的过程。
具
体来说,AD转换器将连续变化的输入模拟信号按照一定的时
间间隔进行采样,并在每个采样点上测量该点的电压值。
采样后,模拟信号的幅值通过量化过程转换为数字形式的离散数值。
量化是AD转换器中的关键步骤之一。
它基于ADC的分辨率,将每个采样点的电压值量化成数字化的离散数值。
分辨率是ADC能够区分的最小电压变化量,通常以位数(比特数)表示。
例如,一个8位ADC可以将电压范围划分为256个小区间,每个小区间代表一个数字值。
量化后,数字信号经过编码器进行编码处理,将每个量化值转换为二进制形式表示。
编码可以使用不同的编码方式,如二进制编码、格雷码等。
编码完成后,数字信号可以存储、处理和传输。
AD转换器的工作原理是根据采样和量化两个基本步骤完成的。
通过不断重复这两个步骤,AD转换器能够对模拟信号进行连
续的转换,从而获取到数字形式的信号。
这种数字信号具有离散性和可存储性,可以方便地进行数字信号处理和传输。
几种A/D转换技术的介绍:(1)直接转换ADC直接转换ADC也称“闪电”式(Flash),这种结构的ADC速度极快,所有位的转换同时完成,但要求高密度集成数量巨大的比较器,如图4所示,一个N位分辨率的转换器需要2N-1个比较器。
参考电压由一个电阻网络设定,彼此相差VReF/2N,当输入电压NiN加上以后,所有比较器将 V1N与各自的参考电压值进行比较。
输出经一个编码逻辑单元编码后产生转换器的并行 N位数据输出,虽然直接转换 ADC 具有最快的速度,(目前可达几个GHz),但其分辨率受到集成度的限制,其过大的输入电容及大量的比较器产生的功率耗散,都将使该种转换器的应用受到影响。
(2)逐次逼近ADC逐次逼近ADC或称为位权转换技术,这种结构如图 5,采用一个比较器和一个N位数模转换器(DAC)和一个逐次逼近寄存控制器(SAR)等组成,当开始转换时,SAR将高位设置为 1, DAC将该值转换模拟量后由比较器与输入电压进行比较,当高于输入电压时则SAR 将第 1位设为 0,同时设置第二位为 1进行下一次比较,当 DAC电压低于输入电压时 SAR 将该位设为 1,同时设置下一位为 1,这样直到第 N位设置并判断完成后, SAR将此比较结果作为 ADC的输出。
这种转换技术具有功耗较低,很低的生产成本,但其输入带宽低,采样速率不高(最高达1MSPS)。
(3)积分型ADC积分型ADC又称双斜率转换技术,它包括两个主要部分,一部分电路采样并量化输入电压,产生一个时域间隔,另一部分产生脉冲序列,再由一个记数器将其转换成数字量。
如图6,图7,积分型 ADC的速度和带宽都非常低,但它们抑制高频噪声和固定的低频干扰的能力很强。
(4) ∑-ΔA DC∑-Δ转换器又称过采样转换器,这种转换器由∑-Δ调制器及数字滤波器和1位DAC构成,如图8,输入信号送入∑-ΔADC后被1位DAC进行高速量化,经过数字滤波处理后,得到转换记录。
AD转换程序带数字滤波 Mega32.txt人生重要的不是所站的位置,而是所朝的方向。
不要用自己的需求去衡量别人的给予,否则永远是抱怨。
AD转换带数字滤波
//本例使用内部参考电压,ADc0输入,采集的信号通过LED显示。
//ICC-AVR application builder : 2006-9-3 11:42:36
// Target : M32
// Crystal: 7.3728Mhz
// 2.56v 片内基准电压,输入a1:即adc0
// 误差为:连续测量模式。
// 精度8,输出左对齐 ADLAR=1
// 注意:参考电压一定要高于被测电压。
#include <iom32v.h>
#include <macros.h>
//数字滤波
#define a 0xF4
// a=0.95
#define b 0x0D
// b=1-a=0.05
const
led_table[16]={0xa0,0xfc,0xc1,0xd0,0x9c,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x86,0xc7, 0xc4,0x83,0x8b};// 0~~f
typedef unsigned char uint8;
uint8 value,value1=0;
int x; //最终的值 10位
volatile uint8 i,j=0;
//delay
/***********************************/
void Delay100us(uint8 n)
{
uint8 i;
for(i=36;n!=0;n--)
while(--i);
}
void Delay1s(uint8 n)
{
n=n*10;
for (;n!=0;n--){
Delay100us(200);
}
}
/******************************/
void port_init(void)
{
PORTA = 0x00; //做adc输入时不可上拉。
DDRA = 0x00;
PORTB = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
PORTC = 0xFF;
DDRC = 0x00;
PORTD = 0xFF;
DDRD = 0x00;
}
//ADC initialize
// Conversion time: 225uS
void adc_init(void)
{
ADCSR = 0x00; //disable adc
ADMUX = 0xC0|(1<<ADLAR); // 2.56v 片内基准电压 /select adc input 0 /
ACSR = 0x80; // 使能adc可用,不用修改
ADCSRA = 0xA8; // ADC使能,自动触发模式使能,触发源由SFIOR确定,中断使能,分频因子为2
SFIOR = 0X60; // 触发源设置为:定时器比较匹配
}
//TIMER0 initialize - prescale:1024
// WGM: Normal
// desired value: 1Hz
// actual value: 35.556mSec (-3455.6%)
void timer0_init(void)
{
TCCR0 = 0x00; //stop
TCNT0 = 0x01; //set count
OCR0 = 0x02; //set compare //FF
TCCR0 = 0x0D; //start timer 1024分频CTC比较输出定时时间:256/(7.3728Mhz/1024)=35.556ms
}
#pragma interrupt_handler timer0_ovf_isr:10
void timer0_ovf_isr(void)
{
TCNT0 = 0x01; //reload counter value
j++;
if(j==0) CLI();
}
#pragma interrupt_handler timer0_comp_isr:20
void timer0_comp_isr(void)
{
//compare occured TCNT0=OCR0
TCNT0 = 0x01; //reload counter value
i++;
if(i==0) CLI();
}
#pragma interrupt_handler adc_isr:15
void adc_isr(void)
{
//conversion complete, read value (int) using...
//ADIF 硬件清零
ADCSRA |= (1<<ADIF);//ADIF置1清位
value=ADCH; //Read 8 low bits first (important)
// value|=(int)ADCH << 8; //read 2 high bits and shift into top byt //value=(value*2.56)/1024;
//数字滤波
value1=(char)(((int)a*value1 + (int)b*value)>>8);
//value1=(int)(a*value1+b*value);
x = 0|value1;
x= x <<2; //真实的10位值
if(((x/100)<16)&&((x/100)>0))
PORTB = led_table[x/100];
else PORTB = led_table[0];
/*/测试
j++;
if(j==255)
{
//TIMSK = 0x00;
ADCSRA&=~(1<<ADIE);
CLI();
PORTB = led_table[0];
}
*/
}
//call this routine to initialize all peripherals
void init_devices(void)
{
//stop errant interrupts until set up
CLI(); //disable all interrupts
port_init();
timer0_init();
adc_init();
MCUCR = 0x00; //电源管理项
GICR = 0x00; //boot 选项
TIMSK = 0x03; //timer interrupt sources 比较输出
SEI(); //re-enable interrupts
//all peripherals are now initialized
}
void main(void)
{
init_devices();
ADCSRA|=(1<<ADSC); //连续模式,开始AD转换
while(1)
{
PORTB = led_table[0];
// while ((ADCSR&(1<<ADIF))==0); //等待ADC完成,实际程序中可以运行其它任务// ADCSRA&=~(1<<ADIE); //禁止ADC中断
// Delay1s(1);
}
}。