Урок за аналогово -цифрово преобразуване: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Здравейте, момчета, аз съм преподавател за въведение в инженерния клас за специалности по биомедицинско инженерство в университета Vanderbilt този семестър. Създадох това видео, за да им обясня аналогово-цифровото преобразуване, тъй като времето изтичаше по време на урока и не стигнах до този момент в лекцията. Преминах през Teach It! Конкурс за инструктажи и си помислих, ако вече съм създал видеоклипа, защо да не го включа в конкурса, така че ето.

Видеото дава просто въведение в аналогово-цифровото преобразуване и след това обяснява как това е свързано с четене на данни от акселерометър с помощта на Arduino. За тези от вас, които не знаят, както подсказва името, акселерометър измерва гравитационното привличане на устройството. Този особено акселерометър измерва ускорението по осите x, y и z. Акселерометърът, който използвам в демонстрацията, е MMA7361 и листът с данни може да бъде намерен онлайн. Информационният лист ще даде по-задълбочена информация за самия акселерометър. Ако търсите „MMA7361 filetype: pdf“в Google, той трябва да изскочи направо. Той също е приложен в тази инструкция. Ако не сте свикнали да четете листа с данни, това може да е малко плашещо. Моля, не се колебайте да попитате, ако имате въпроси. Освен това модулът на акселерометъра, който използвам, беше закупен на Amazon от Virtuabotix, ако се интересувате. Както и да е, ето моето видео. Самото видео е самодостатъчно, но подчертах основните му части на стъпки, ако искате бързо обобщение. Надявам се да научите нещо от него. И ако имате въпроси, не се колебайте да попитате.

Ако харесвате моя Instructable, моля, помислете за гласуване за него в Instructables Teach It! Конкурс.

Стъпка 1: Какво е аналогово-цифрово преобразуване

Аналогово-цифровото преобразуване (ADC) е процесът, при който се приема променлив сигнал и се "цифровизира" сигналът, така че компютърът да може да го обработи.

Стъпка 2: Битове или … Брой състояния

Arduino има 10-битов ADC, което означава, че напреженията, които Arduino чете от някакъв сензор (в нашия случай сензорът е акселерометър), се представят с число в диапазона 0-1023. Максималното напрежение, което Arduino чете, е 5 V, а най -малкото е 0 V. Тези напрежения са представени съответно с 1023 и 0.

Дискусията относно битовете може да стане малко по -обширна и малко извън обхвата на тази инструкция, така че не се колебайте да проучите това малко повече самостоятелно или ме попитайте в секцията за коментари.

Стъпка 3: Преобразуване от напрежение в ADC изход и обратно

Ако четете напрежение от 2,5 V, можете да изчислите ADC изхода на Arduino, като направите проста пропорция. Често четете неизвестно напрежение и искате да използвате ADC изхода на Arduino, за да определите какво напрежение усещате. Просто променете съответно пропорцията.

Стъпка 4: Разбиране на акселерометрите

Можем да използваме Arduino, за да усетим напрежението, изведено от акселерометър. Това напрежение съответства на ускорение.

Стъпка 5: Акселерометър отгоре нагоре

Ако имаме акселерометъра отгоре нагоре, това са стойностите, които можем да очакваме да получим от ADC на Arduino.

Съжалявам, че използвах "x" като моя променлива в този пример. Изчисляваме ускорението по "оста z". Използването на "x" като моя променлива е навик. "x" беше първата избрана променлива в моите класове по алгебра.

Стъпка 6: Акселерометър отдолу нагоре

Ако имаме акселерометъра отдолу нагоре (оста z надолу), това са стойностите, които бихме могли да очакваме.

Отново изчисляваме ускорението по оста z, а не "x".

Стъпка 7: Обобщение

Както и да е, това е. Надявам се, че сте научили нещо от това.

Ако ви хареса моят Instructable, моля, помислете за гласуване за него в Instructables Teach It! Конкурс.