Tutorial sulla conversione da analogico a digitale: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ehi ragazzi, sono un assistente didattico per un'introduzione al corso di ingegneria per le specializzazioni in ingegneria biomedica alla Vanderbilt University questo semestre. Ho creato questo video per spiegare loro la conversione da analogico a digitale perché il tempo è scaduto durante la lezione e non sono arrivato a questo punto della lezione. Mi sono imbattuto in Teach It! Concorso Instructables e ho pensato che se avessi già creato il video, perché non partecipare al concorso, quindi ecco qui.

Il video offre una semplice introduzione alla conversione da analogico a digitale e poi spiega come questo si riferisce alla lettura dei dati da un accelerometro utilizzando un Arduino. Per chi non lo sapesse, come suggerisce il nome, un accelerometro misura l'attrazione gravitazionale sul dispositivo. Questo particolare accelerometro misura l'accelerazione negli assi x, yez. L'accelerometro che sto usando nella demo è l'MMA7361 e la scheda tecnica può essere trovata online. La scheda tecnica fornirà informazioni più approfondite sull'accelerometro stesso. Se cerchi "MMA7361 filetype:pdf" in Google, dovrebbe apparire subito. È anche allegato a questo Instructable. Se non sei abituato a leggere le schede tecniche, potrebbe essere un po' intimidatorio. Non esitate a chiedere se avete domande. Inoltre, il modulo accelerometro che sto utilizzando è stato acquistato su Amazon da Virtuabotix, se sei interessato. Comunque, ecco il mio video. Il video stesso è autosufficiente, ma ne ho evidenziato le parti principali in passaggi se desideri un rapido riepilogo. Spero che tu impari qualcosa da esso. E se hai domande, non esitare a chiedere.

Se ti piace il mio Instructable, considera di votarlo in Instructables Teach It! Concorso.

Passaggio 1: cos'è la conversione da analogico a digitale?

La conversione da analogico a digitale (ADC) è il processo che prende un segnale variabile e "digitalizza" il segnale in modo che un computer possa elaborarlo.

Passaggio 2: bit o… numero di stati

Un Arduino ha un ADC a 10 bit, il che significa che le tensioni che l'Arduino sta leggendo da un sensore (nel nostro caso il sensore è un accelerometro) è rappresentato da un numero nell'intervallo 0-1023. La tensione massima letta da Arduino è 5 V e la più piccola è 0 V. Queste tensioni sono rappresentate rispettivamente da 1023 e 0.

Una discussione sui bit può diventare un po' più ampia e un po' al di fuori dell'ambito di questo Instructable, quindi sentiti libero di esplorarlo un po' di più da solo o chiedimelo nella sezione commenti.

Passaggio 3: conversione dalla tensione all'uscita ADC e viceversa

Se stai leggendo una tensione di 2,5 V, puoi calcolare l'uscita ADC di Arduino facendo una semplice proporzione. Spesso, stai leggendo una tensione sconosciuta e desideri utilizzare l'uscita ADC di Arduino per determinare quale tensione stai rilevando. Modifica semplicemente la proporzione di conseguenza.

Passaggio 4: comprensione degli accelerometri

Possiamo usare un Arduino per rilevare la tensione emessa da un accelerometro. Questa tensione corrisponde ad un'accelerazione.

Passaggio 5: accelerometro con il lato superiore rivolto verso l'alto

Se abbiamo l'accelerometro rivolto verso l'alto, questi sono i valori che possiamo aspettarci di ottenere dall'ADC di Arduino.

Scusa, ho usato "x" come variabile in questo esempio. Stiamo calcolando l'accelerazione nell'"asse z". L'uso di "x" come variabile è un'abitudine. "x" è stata la prima variabile scelta nelle mie lezioni di Algebra.

Passaggio 6: accelerometro dal basso verso l'alto

Se abbiamo l'accelerometro rivolto verso l'alto (asse z verso il basso), questi sono i valori che possiamo aspettarci.

Di nuovo, stiamo calcolando l'accelerazione nell'asse z e non "x".

Passaggio 7: conclusione

Comunque, è così. Spero che tu abbia imparato qualcosa da questo.

Se ti è piaciuto il mio Instructable, considera di votarlo in Instructables Teach It! Concorso.