¿Qué son los ADC en Arduino?

El ADC (convertidor analógico a digital) es una técnica mediante la cual podemos convertir valores analógicos en valores digitales. ¿Por qué necesitamos esta conversión de analógico a digital y también cuál es la diferencia entre los valores analógicos y digitales?? Los valores que tienen solo dos estados posibles, uno o cero, se conocen como valores binarios como la salida de un botón de empuje; O estará abierto (cero) o cerrado (1). Al contrario de él, algunos valores son continuos como la frecuencia de los sonidos humanos, genera la onda de sonido continua que tiene diferentes valores, dichos valores se conocen como valores analógicos.

Las máquinas entienden solo los valores binarios que están en la combinación de ceros y otros, mientras que los valores digitales son representaciones de los números binarios. En este artículo, se discute la utilización de ADC en Arduino, y también se explica su proceso de conversión.

¿Cuáles son los ADC en Arduino?

En Arduino, se conectan diferentes sensores y componentes eléctricos que ingresan las señales analógicas, mientras que Arduino solo puede comprender las señales digitales. Para resolver esto, cada junta de Arduino tiene algunos ADC incorporados que convierten la entrada analógica en valores digitales que son legibles por Arduino. Discutiremos el ADCSOF Arduino Uno, tiene 6 pines para tomar el aporte que se denotan A0, A1, A2, A3, A4 y A5.

Estos seis pines tienen el ADC de 10 bits, por lo que convertirán los valores analógicos en valores digitales en el rango de 0 a 1023 y este valor se conoce como resolución porque representa los valores discretos.

Cómo funcionan los ADC en Arduino

En Arduino, los valores analógicos se asignan a los valores digitales por el factor de 5 mv (este valor de 5 mv viene dividiendo el valor VREF a 1023), lo que significa que aumentará el valor digital en uno en el aumento de cada análogo de 5 mV valor.

Considere la siguiente tabla para una mejor comprensión:

¿Cuál es la fórmula analógica a digital?

Existe una ecuación matemática por la cual podemos convertir los valores analógicos en valores digitales y la fórmula es:

((Resolución de ADC)/(voltaje de entrada)) = ((lectura ADC)/(valor medido analógico)))

Para comprender la ecuación anterior, considere los siguientes valores para averiguar la lectura ADC:

Resolución de ADC = 1024 (ADC en Arduino Uno es de 10 bits)
Voltaje de entrada = 10 voltios
Adc Reading = x (es para encontrar)
Valor medido analógico = 3 voltios (suponga que el sensor está leyendo el valor de 3 voltios)

Según la ecuación anterior:

x = (1024/5)*3 = 614

Por lo tanto, el valor digital que es leído por Arduino con el valor analógico de 3 voltios será 614.

Para comprenderlo, configuraremos el circuito utilizando el potenciómetro, en el que variaremos el voltaje de entrada analógica, luego mostraremos los valores analógicos y digitales en el monitor en serie. El código Arduino para este propósito será:

int potpin = a3, d_value = 0;
flotante a_value = 0.00;
setup () void
De serie.comenzar (9600);

bucle void ()
d_value = anicoGread (potpin);
De serie.print ("valor digital =");
De serie.imprimir (d_value);
a_value = (d_value * 5.00)/1023.00;
De serie.print ("Voltaje analógico =");
De serie.println (a_value);
retraso (1000);

Explicación del código: Hemos declarado dos variables enteros potpin con valor A3 (se conectará el potenciómetro en el pin A3) y D_Value con 0 valor. Una variable de tipo de datos de flotación que es a_value y almacena cero en él. En el bucle, estamos leyendo los valores de un potenciómetro y guardando sus valores en la variable d_value. Luego, utilizando la fórmula matemática explicada anteriormente, convierta el d_value en analógico y guárdela en la variable a_variable. Mostramos ambos valores en el monitor en serie a través de la comunicación en serie y produjimos un retraso de 1 segundo en cada iteración del bucle.

Hardware y simulación

Necesitaremos los siguientes componentes:

• Un potenciómetro de 4.7k ohm
• Arduino Uno
• Tablero de circuitos
• Conectando cables

Conecte la pierna del potenciómetro con el suelo, la otra pierna con 5 voltios y la pierna media con el canal analógico de A3. El diagrama de circuito del circuito del potenciómetro con Arduino será:

En el circuito anterior, a medida que cambiamos los valores de un pin analógico, podemos visualizar los valores digitales correspondientes en un monitor en serie. La simulación en tiempo real del circuito anterior será:

La configuración de hardware será así:

A la salida del monitor en serie les gustará la variación de la resistencia del potenciómetro:

Conclusión

Los ADC en Arduino se utilizan para la conversión de valores de entrada analógica en valores digitales porque Arduino no puede procesar los valores analógicos; máquinas y microcontroladores porque solo entienden los valores digitales. En este artículo, los ADC se explican con su trabajo en Arduino y también demostraron un ejemplo de funcionamiento de ADC en Arduino.