PWM8ADC- CONVERTITORE A/D  a 8 bit

Circuito del convertitore

 Il circuito del convertitore analogico digitale, proposto in figura 1, in realtà,  non e' un completo convertitore AD che da in uscita il valore digitale corrispondente alla tensione di ingresso. Questo e'  lo schema di base necessario per  utilizzare la routine di conversione a 8 bit basata sulla tecnica PWM. Questo circuito  può essere, quindi, parte di un progetto più complesso in cui si richieda una conversione ADC a condizione che si realizzino i circuiti esterni e le connessioni al microcontrollore in maniera compatibile con l'hardware richiesto dalla routine. Questo vuol affermare che i pin utilizzati per i segnali COMP e PWM  dalla routine, sono riservati alla routine e non possono essere usati per realizzare un altre funzione. In figura 1 è mostrato lo schema elettrico delle connessioni necessarie alla routine di conversione.

Figura 1 - hardware richiesto per l'implementazione della routine di conversione A/D 

Dal piedino PWM ( pin 4 =RB4)  viene generato un treno d’onda quadra il cui duty cycle (D =ton/T) e’ variabile. Mediante un filtro RC viene estratta la componente continua  Vm = Vdd * D  che e’ messa a confronto con la tensione da misurare Vin. Se la tensione Vm e’ maggiore della tensione Vin allora l’uscita 7 del comparatore va a zero ( l’uscita del LM311 e’ una open drain) quindi anche il pin 5 del micro (definito come COMP). In tal caso non verrà più generata l’onda quadra dal pin  PWM che verrà messo in alta impedenza ovvero definito come input per non alterare la tensione del condensatore di uscita del filtro  RC. Nel caso contrario, ovvero se Vm < Vin, verrà generato il segnalePWM con un duty cycle crescente fino a che  Vm > Vin. Nel circuito è utilizzato il microcontrollore 16F84A e un comparatore LM311.

Applicazioni

La routine e il relativo circuito possono essere applicati per la realizzazione di progetti in cui si eseguono misure di tensioni continue o lentamente variabile: realizzazione di termometri, termostati , voltmetro/amperometro per , ecc. 

Miglioramenti

Lo schema proposto è molto semplice e può essere migliorato. Un miglioramento potrebbe essere quello di mettere un buffer  per la Vin e per la tensione in uscita al filtro RC. Ciò permetterebbe di aumentare la resistenza di ingresso e ridurre le perdite sul condensatore dovute alla corrente di offset all’ingresso 2  del LM311.  Si potrebbe pensare di collegare tale ADC con una serie di switch controllati dallo stesso PIC per fare un ADC a più canali ( suggerirei gli switch come quelli presenti nel  CD4016 o  CD 4066)