自学单片机之ADC 模数转换

ADC 模数转换

Adc转换的值乘以分辨率的最小刻度就是对应电压值

1.1 AD转换的主要技术指标

1.11 分辨率（可以类比于量程最小刻度来理解）

常用二进制的位数来表示。例如：12位的ADC 分辨率就为12 位，或者说分辨率为满刻度的1/(2^12) 。一个10V的满刻度的12 位adc 能分辨的输入电压变化最小值为:

10V*1/(2^12)=2.4mv

1.12 量化误差

所谓量化：ADC把模拟量变为数字量，用数字量近似表示模拟量，这个过程就是量化，所引起的误差就是量化误差。

1.13 偏移误差满刻度误差线性度绝对精度转换速率（详见普中51单片机教程）

1.14 逐次逼近式AD转换器介绍：

1.2 xpt 2046 芯片

XPT2046 是一款 4 线制电阻式触摸屏控制器，内含 12 位分辨率 125KHz 转换速率逐步逼近型 A/D 转换器。XPT2046 支持从 1.5V 到 5.25V 的低电压 I/O 接口。XPT2046 能通过执行两次 A/D 转换查出被按的屏幕位置，除

此之外，还可以测量加在触摸屏上的压力。内部自带 2.5V 参考电压，可以作为辅助输入、温度测量和电池监测

之用，电池监测的电压范围可以从 0V 到 6V。XPT2046 片内集成有一个温度传感器。在2.7V 的典型工作状态

下，关闭参考电压，功耗可小于 0.75mW。

X、Y、Z、VBAT、Temp和AUX模拟信号经过片内的控制寄存器选择后进入ADC，ADC可以配置为单端或差分模式。选择VBAT、Temp和AUX 时应该配置为单端模式；作为触摸屏应用时，应该配置为差分模式，这可有效消除由于驱动开关的寄生电阻及外部的干扰带来的测量误差，提高转换精度。

1.3 编程相关

通信时序：

程序：

程序思路：

1首先我们要定义一个全局变量来存储我们读到的AD （模数转换）值；

2再就是SPI 通信，我们首先要给XPT2046写入命令字，高位在前一位一位写入，即选择相应的通道输出。

3 再就是读取XPT2046 的12 位输出值，一位一位读取，先读高位。

void SPI_Write(uchar dat) 写入命令字函数

{

uchar i;

CLK = 0;

for(i=0; i<8; i++) //写八次

{

DIN = dat >> 7; // 右移七位将最高位写入XPT2046

dat <<= 1; //右移一位选取次高位

CLK = 0;

CLK = 1; 时钟上升沿开始写入

}

}

uint SPI_Read(void) // SPI 通信读函数因为读取的值是要用的，所以程序最后

需要返回值，又因为读取的数据为12位，所以用uint 而

不是空定义void

{

uint i, dat=0;

CLK = 0;

for(i=0; i<12; i++) //循环读取12 次注意写函数是先赋值，再移位。而读函数需要先移位再赋值，因为只需移位十一次，第一次移位是初值0 所以并没有移位{

dat <<= 1;

CLK = 1; //开始读

CLK = 0;

dat |= DOUT; 用“与”符号是防止干扰只要DOUT有1 则dat 就有1

}

return dat; 返回值

}

uint Read_AD_Data(uchar cmd) 单片机读取AD值函数

{

uchar i;

uint AD_Value;

CLK = 0;

CS = 0;

SPI_Write(cmd); 写命令字

for(i=6; i>0; i--); // 循环六次小延时，等待命令字写完

CLK = 1; // 发送一个时钟周期，清除BUSY

_nop_();

_nop_();

CLK = 0;

_nop_();

_nop_();

AD_Value=SPI_Read(); 赋值读到的值

CS = 1; 片选拉高停止工作

return AD_Value; 返回值等待调用

}

void datapros() 数据处理函数{

u16 temp;

static u8 i;

if(i==50)

{

i=0;

temp = Read_AD_Data(0x94); // }

i++;

disp[0]=smgduan[temp/1000];//千位

disp[1]=smgduan[temp%1000/100];//百位

disp[2]=smgduan[temp%1000%100/10];//十位disp[3]=smgduan[temp%1000%100%10];

}