AVR单片机ADC的应用

1.数模转换的基础知识　　
      数模转换器（ADC)基本上是一个比例上的问题，即由ADC产生的数字值跟输入模拟量与转换器量程的比值有关的。转换关系如下：
　　　　　　　　　　　Vin/Vfullscale=X/(2N-1)　　其中X是数字输出，N是数字输出的位数(ADC的位数），Vin是模拟输入量的值，Vfullscale是模拟输入量的最大值。
　　数模转换的转换精度计算：
　　　　　　　　　　　Vresolution=Vfullscale/((2N-1)
2.AVR微控器的ADC介绍
　　AVR微控器的ADC具有两个ADC寄存器：ADC控制与状态寄存器ADCSR控制ADC的运行;ADC多路复用选择器ADMUX,控制８个测量的模拟量输入。
ADEN ADSC ADFR ADIF ADIE ADPS2 ADPS1 ADPS0

                                                        表2-1 ADCSR位定义
   位                        　说明
ADEN  　　ADC支持位设置为１则允许ADC
ADSC  　　ADC开始转换位，设置为１则开始第一次轮换
ADFR 　　ADC自由模式选择位，设置为１则允许自由模式
ADIF 　　ADC中断标志
ADIE 　　ADC中断屏蔽位，设置为１允许每个转换结束时产生中断
ADPS2 　　ADC比例因子选择位
ADPS1 　　ADC比例因子选择位
ADPS0 　　ADC比例因子选择位

　　
　　为了ADC以最大的精度操作时，要求使用50HZ---200K HZ之间的时钟频率，选择合适的比例分频因子以获得50HZ---200KHZ的转换频率。由于ADC的速度比较慢，如果处理器在ADC转换数据时处于等待状态，会浪费时间，则ADC通常采用中断模式。ADC初始化：
　　　　　　　　　　　　(1)　设置ADCSR的最低三位，确定分频因子
　　　　　　　　　　　　(2)    设置ADIE为1,打开中断模式
　　　　　　　　　　　　(3)　设置ADEN为高电平，使ADC有效
　　　　　　　　　　　　(4) 　设置ADSC,以马上开始转换
3.应用
　　系统功能：当在模拟通道3输入电压超过3V时，系统点亮红色LED;当输入电压小于2V时，点亮黄色LED,当输入电压在2V--3V间，点亮绿色LED.
        硬件连接：三个LED分别接至AT908535的PORD口的PORTD.0、 PORTD.1、PORTD.2　AVR微控制器的ADC外设会根据所使用的具体微控制器而有所不同，所有的ADC都对VCC连接中的引脚电压有噪声抑制要求，有些拥有内置的噪声消除器，有些则拥用在内部控制Vref的能力，使用ADC时需要查看相关微控制器的手册。
　　程序代码：
＃i nclude<90s9535.h>
#define LEDS PORTD
#define red 0xfe
#define yellow 0xfd
#define green 0xfc
#define uchar unsigned char
interrupt[ADC_INT] void adc_isr(void)
{
   uchar adc_data;       //variable for ADC result
   adc_data=ADCW;   //read all 10bits into variable
  if(adc_data>(3*1023)/5)
      LEDS=red;
else(adc_data<(2*1023)/5)
      LEDS=yellow;
  else
     LEDS=green;
   ADCSR=ADCSR|0x40;         //start the next conversion
}
void main()
{
DDRD=0x07;                        //least signifcant 3 bits for output
ADMUX=0x03;                        //select to read only channel 3
ADCSR=0xCE;                        //ADC中断，64分频
#asm("sei")
while(1);                                  //等待ADC中断产生
}