該設(shè)計(jì)理念解釋了如何使用微控制器和一些常用組件實(shí)現(xiàn)8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）廣泛用于各種電子設(shè)備。但是，大多數(shù)低成本微控制器不包括ADC外設(shè)。該設(shè)計(jì)理念提供了一種使用微控制器和一些常見組件實(shí)現(xiàn)8位ADC的方法。該電路由電阻和運(yùn)算放大器組成（圖 1）。

圖1.模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路。

R3–R18電阻形成R/2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為模擬輸出。換句話說，它是一個簡單的DAC。位7（MSB）（最高有效位）到位0（LSB）（最低有效位）由微控制器的數(shù)字輸出端口驅(qū)動。DAC輸出電壓的公式為：

其中 V迪奧是微控制器的 I/O 電源電壓。位[7：0]是二進(jìn)制DAC輸入的十進(jìn)制等效值。

運(yùn)算放大器用作比較器，用于比較DAC的輸出和模擬輸入（AIN）。比較器（CMP_OUT）的輸出連接到微控制器的輸入。

微控制器輸出數(shù)據(jù)按降序循環(huán)變化，并饋入DAC輸入。將每個瞬時DAC輸出與模擬輸入電壓進(jìn)行比較。當(dāng)DAC輸出低于模擬輸入時，比較器輸出將切換為低電平。比較器輸出反饋到微控制器的輸入端口。從比較器接收到邏輯低電平信號后，微控制器停止并保存DAC輸入數(shù)據(jù)（微控制器輸出數(shù)據(jù)）。最終DAC輸入數(shù)據(jù)是ADC輸出。

清單1提供了為Maxim的MAXQ2000微控制器編寫的示例代碼。

同樣，您可以使用相同的概念實(shí)現(xiàn)具有不同分辨率的ADC。但是，在實(shí)現(xiàn)高分辨率ADC時，需要具有較低容差的更高質(zhì)量的電阻來降低DAC輸出誤差。

審核編輯：郭婷