ARM控制器外设(史上最全)二
时间:2022-12-20 15:30:01
ARM外设微控制器:ADC简介
Data Converter:
1、ADC 模数转换器
2、DAC 数模转换器
为何使用数据转换器:
1.微控制器是离散的数字设备,实际物理信号是连续模拟的。
2.通过传感器将待测模拟信号转换为电信号
3.通过模拟-数字转换器ADC将传感器的电信号转换为离散数据,方便MCU处理。
Flash ADC:Flash Converter ADC:
优点:速度极快
2、缺点:非常复杂
Counting ADC
ARM外设微控制器:ADC基础
ADC如何工作:
1、SA转换器:
1、相当快
2、中等复杂
2、SA-ADC常见于微控制器:
1.在微控制器中很常见
2、通常为8~12位
3.多路复用模拟通道
ADC参数:
1、位元:分辨率=2^(-n)(8bits=0.39%)
2.速度:取决于工作时钟的频率和位置
3、范围:0~5V,0~10V,-5~ 5V等等
4.通道:区分通道和转换器
ADC的校准:
1、ADC校准输出结果:
1、ADC有失调电压
2、ADC也不是1
3.工作环境的变化
2、NormResult=GCC,ADCResult=OCC:
1、GCC增益校正常数
2、OCC偏移校正常数
3.至少需要两个已知测量点
4、INL和DNL
奈奎斯特采样定理:
1.当我们采样固有频率时,我们应该使用至少两倍频率的采样系统进行采集,以确保信号不失真
2、混叠
ARM外设微控制器:ADC寄存器和编程
步骤:
1、启用对应的ADCO时钟模块
2、配置ADCO控制寄存器将输入引脚设置为模拟功能
3.检查转换标志并阅读结果
Kinetis ADC Control Registers:控制模式:
1、ADCO_CFG1:时钟分隔器/模式/样本时间
2、ADCO_CFG2:Mux选择
3、ADCO_SC2:转换有效/电压参考
4、ADCO_SC3:转换启用/硬件平均值
5、ADCO_SC1A:转换完整标志/转换完整标志/AIEN
ADC编程实操
挑战实验
嵌入式系统的接口和设计
外扩接口功能:
1、MCU一切都做不到,特殊的组件和电路总是需要的
2、输出:
2、扬声器、电机、IrDA
3、输入:
2、传感器
4、接口:UART、SPI、I2C...
LED:
1、LED将电转化为可见光
2、PN节结构,正向导通发光,反向截至熄灭
3.各种颜色、尺寸和包装
4.控制流经电流决定亮度(需要限流电阻)
5、LED具有一定的响应速度
7-segment LED 7段数码管:
1.把7个细长的LED排成日字型
2.单独控制每段的亮灭可以表示数字0~9
3.用多个数字管表示数字
四、应用广泛
5.多种颜色,多种尺寸
Switch-开关:
1.开关有两种状态-闭合和断开
2.船形开关、拨位开关
3.同一个开关可以提供多组触点
按键:
1、带自恢复装置的开关,常开常闭型
2.各种形状,各种尺寸,
3.耐高压,轻触,带指示
4.一个按钮还可以提供多组触点
5.用于产生脉冲
6.按下和释放时会有抖动
7.需要设计抖动电路或软件来抖动
键盘:
1.与开关不同,按钮可以自行释放
2.如果不同时按下多个按钮,可以做成键盘,通过扫描获取按钮信息,减少占用IO数目
LCD/OLED:
1、LCD液晶显示器:字段型、点阵字符型、点阵图形型
2、OLED有机发光器件
蜂鸣器:
1.将电转换为声音的设备
2.电平驱动和脉冲驱动
三、蜂鸣器驱动电路:
蜂鸣器需要更大的电流,MCU的IO不能提供足够的电流
2.驱动电路需要使用
继电器:
1.继电器用于输出隔离
2、电磁线圈
3.单刀双掷,双刀双掷
常开常闭节点
5.耐高压,电流大
6.基于电磁功能,控制信号与控制开关之间没有电气连接,控制端的电气干扰被有效隔离
光耦:
1、用于输入隔离,避免外部输入噪声进入单片机系统
2、静电冲击ESD保护
3、多通道、不同包装
4.速度,工作电压
传感器:传感器是一种机械电子设备,将外部信息转换为可用信号
交/直流电机:
1.将电能转化为机械能的电机
2.功率大,扭矩大
嵌入式系统的例子
嵌入式系统设计:
1.从最小系统到完整功能
2.从内部模块到外围电路
3.从软件编程到硬件设计