Với một uC, tôi có thể nhập các mức điện áp tương tự, làm cách nào để xuất chúng?

Với một uC, tôi có thể nhập các mức điện áp tương tự, làm cách nào để xuất chúng?

Tôi có một Arduino Uno R3 đơn giản mà tôi đã chọn, trong đó có một vài loại pin (đầu vào analog, đầu ra kỹ thuật số / pwm, nối tiếp) và yêu cầu một số loại điều khiển đầu ra điện áp.

Bây giờ, đó là so sánh mọi thứ trong một sở thích với một ngưỡng (tôi có một vài op-amps đặt xung quanh để so sánh) và chỉ sử dụng như một tài liệu tham khảo biến nhanh đơn giản, hoặc các thiết bị thiếu năng lực và đo lường hiệu ứng như một phần thưởng.

Những mạch tích hợp nào tôi yêu cầu để làm điều này? Tôi chưa nghe nói về việc nó ở trong Uno, không chắc là nó sẽ cần một bộ xử lý tín hiệu hay thứ gì đó tương tự có thể mất một thời gian để xử lý tình huống của tôi.

Tôi thích chức năng này được xây dựng, càng ít "IC 1 bước" và càng nhiều "subcircuit" thì càng tốt :)

Độ chính xác / độ chính xác cần thiết của bạn là gì?
Tôi sẽ đề cập đến nền tảng của một phương pháp đơn giản và cập nhật nếu cần thiết.

Bộ phận:
Bạn có thể đã có những gì cần thiết;)

Hãy nhìn vào đầu ra PWM của bạn. Tùy thuộc vào chu kỳ nhiệm vụ, hoặc khoảng thời gian xung "cao" so với "thấp", mức trung bình có thể đạt được.

Bạn có thể ghi nhớ biểu đồ này khi bạn theo dõi:

Nếu ở chu kỳ nhiệm vụ 50% và bằng cách nào đó bạn có thể cắt một dạng sóng 5V để lấp vào lỗ bạn sẽ có khoảng 2,5V. Bạn có thể sử dụng bộ lọc RC đơn giản cho việc này:

Đây chỉ là một hương vị nhanh chóng. Bạn có thể tìm hiểu về lọc RC theo nội dung trái tim của bạn sau khi đọc điều này (hoặc trước khi tiếp tục.)

http://en.wikipedia.org/wiki/RC_circuit
http://en.wikipedia.org/wiki/Low-pass_filter (những gì chúng tôi đang làm ở đây!)

Mô phỏng:

Một mô phỏng LTspice (miễn phí) giả sử PWM 100 MHz chỉ cho ví dụ này với chu kỳ nhiệm vụ 10%, điện trở 15,8k và tụ điện 1uF:

(cắt = 10Hz)$\frac{1}{2\pi RC} =$

Biểu đồ sẽ hiển thị:

• Sẽ mất khoảng 100ms để ổn định
• Kết quả là 10% của 5, hoặc 500mV (như mong đợi)
• Tiếng ồn dường như ở mức tối thiểu (~ 5mV từ đỉnh đến đỉnh)

Trong thực tế, bạn sẽ có khiếm khuyết và nhiều biến số phải lo lắng và sẽ tồi tệ hơn phần này, trong khi đi theo đường cong chung.

Dọn dẹp tín hiệu:
Bạn có thể thêm nhiều giai đoạn lọc để giảm nhiễu, đôi khi phải trả giá bằng thời gian dài hơn để ổn định khi điện dung tăng. Bạn nên đọc ổn định trên đồng hồ vạn năng của mình ít nhất, thậm chí bạn có thể song song với ADC để hiệu chỉnh - tuy nhiên lưu ý rằng các tham chiếu điện áp của vi điều khiển có thể không chính xác để bắt đầu.

Một opamp trong cấu hình không đảo ngược (có hoặc không đạt được) có thể làm theo những gì bạn muốn, chẳng hạn như dòng nguồn nếu được yêu cầu, cho các thử nghiệm công suất thấp của bạn trên các thiết bị.

Một bộ xử lý tín hiệu có thể phù hợp nếu bạn yêu cầu ít tiếng ồn hơn và thời gian đáp ứng nhanh hơn. Một bộ xử lý tốt có thể khiến bạn mất 2-3 đô la, điều này có thể hợp lý nếu bộ lọc RC không đủ hiệu quả. Bạn có thể tự xây dựng , thoải mái đọc nhiều phương pháp để hiểu về cách chúng được thực hiện.