Conversor Analógico Digital

O que é um conversor AD?

Um conversor Analógico digital geralmente está relacionado à tensão medida por um certo aparelho. Este conversor pode ser de vários valores de bits, que estão relacionados aos valores de tensão. Um exemplo é o valor de 10 bits, que está entre 0 e 1023(ou seja, corresponde a um valor 1024 valores possíveis) e corresponde a um valor de 0 até 5 volts de tensão. Outro valor que será utilizado durante esse material será o de 8 bits, que corresponde a valores de 0 até 255.

Como montar um simples conversor AD com o Arduíno:

Para isso usaremos o simulador Tinkercad, com ele necessitaremos de:

-Arduíno UNO R3

-Protoboard

-Potenciômetro

1º ligar os polos negativos e positivos do Arduíno na protoboard, figura 1 ilustra esse procedimento:

Figura 1: ligação dos polos positivo e negativo na protoboard.

2º colocar o potenciômetro em algum lugar do protoboard:

Figura 2: Posicionar o potenciômetro

3º fazer as ligações dos polos positivos e negativos do potenciômetro, para isso ligaremos as duas pernas externas no polo positivo e negativo (tanto faz a ordem):

Figura 3: ligação dos polos do potenciômetro.

4º ligar o pino central do potenciômetro na porta analógica do Arduíno isso fará com que seja possível a leitura da tensão em seu pino central, para isso usaremos a porta A0, a primeira porta analógica do Arduíno:

Figura 4: ligação do pino A0 no pino central do potenciômetro.

5º programar o código para se fazer a medida e conversão par binário e hexadecimal:

5.1 primeiramente devemos configurar o setup do programa, camo só iremos fazer a impressão no monitor serial, só precisamos inicializar ele. Para isso devemos utilizar o seguinte comando:

void setup()

{

               Serial.begin(9600);

}

A função Serial.begin serve par inicializar o monitor seria com a velocidade de 9600.

5.2 após concluído o setup devemos começar a configurar o loop do circuito. Para isso devemos, primeiramente, fazer a leitura do valor de tensão medido na porta A0. Para realizar tal procedimento, utilizaremos a função analogRead que fará a leitura de tal valor:

void loop(){

                int A0 = analogRead(A0);

}

Esse valor de A0 será medido em um valor inteiro por isso utilizaremos a variável int(inteiro). Dentro da função analogRead temos o nome da porta nesse caso a porta A0.

5.3 após efetuar a leitura desse valor devemos convertê-lo para um valor em volts, visto que esse valor estará representado em um valor de 10 bits, de 0 a 1023. Para essa transformação utilizaremos a seguinte formula:

Valor em volts = ( valor medido * Voltagem total )/1023

Nesse experimento a voltagem total será 5volts logo :

                float V10bits = (A0 * 5.0)/1023;

Utilizamos um valor em float pois a tensão possuirá casas decimais logo não se adequá ao valor int. Outra coisa a se destacar é que se deve colocar 5.0 ao invés de somente 5, pois assim haverá casas decimais.

5.4 para esse experimento usaremos o valor de 8bits para converter de decimal para binário. Logo devemos converter um valor de 10 para 8 bits, para isso usamos a função map, demostrada a seguir:

                Float V8bits = map(V10bits,0,1023,0,255);

Essa função funciona da seguinte forma: primeiro devemos colocar o valor a ser transformado (nesse caso é a voltagem em 10 bits). Após isso devemos colocar o intervalo do bit medido (com é 10 bits o valor será entre 0 e 1023). Em seguida colocar o valor do intervalo ao qual será transformado (nesse caso será 8bits que se entra na faixa de 0 a 255).

5.5 por ultimo devemos fazer as impressões necessária no monitor serial. Para isso utilizamos a seguinte função:

                Serial.print(OQUE SERÁ IMPRESSO NO MONITOR SERIAL)

Nesse passo será realizado a conversão dos valores lidos em binário e hexadecimal. Logo:

                Serial.print(V8bits, BIN) // impressão em binário em 8 bits

                Serial.print(V8bits, HEX) // impressão em hexadecimal em 8 bits

CÓDIGO PRONTO(Leitura do teclado já inclusa):

void setup()

{

  //inicia o monitor seral

  Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

  //faz a leitura do valor da tensão no pino do meio do potenciometro

                int POT = analogRead(A0);

  //tranforma o valor POT e tensão

               float POTV = (POT * 5.0)/1023;//analogico de 10 bits

  //converte o valor de 10bits para 8bits

               int cont = map(POT,0,1023,0,255);//de 10 par 8 bits

  //lê valores digitados no monitor serial

               int leitura = Serial.read();

  //faz as impresões nessesarias                Serial.print(leitura,DEC);

               Serial.print(" ");

               Serial.print(leitura,HEX);

               Serial.print(" ");

               Serial.print(leitura,BIN);

               Serial.print(" ");

               Serial.print(POT);

               Serial.print(" ");

               Serial.print(cont);

               Serial.print(" ");

               Serial.print(cont,BIN);

               Serial.print(" ");

               Serial.println(POT,HEX);

               delay(1000);

}

LINK PARA O SIMULADOR JÁ MONTADO:

João Pedro Hegedus Vellenich

https://www.tinkercad.com/things/foqPZsvJJ13

Pedro Coltro do Carmo

https://www.tinkercad.com/things/a2vA0iV37mf

Matheus do Amaral Genta Mansano
https://www.tinkercad.com/things/8AkSDBGTFzw-sizzling-duup-lappi