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簡易A/D変換の制御法

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１．簡易A/D変換とは？

簡易A/D変換とは、A/D変換の入力ポートが無いPICで、ボリュームなどの
位置を入力する方法です。ボリュームだけでなく、８ビット程度の精度の
アナログ信号の測定は、この方法で出来ます。

２．PICとボリュームとの接続と原理

PIC16F84で簡易A/D変換を実現するための接続は下図の様にします。


この接続での動作は下記とします。
まず、ＲＢ４を入力モード、ＲＢ３を
出力モードに設定します。

次に、ＲＢ３に「１」を出力してコンデンサ
Ｃ１を充電します。十分充電できる時間
が経ったあとでＲＢ３を「０」にすると
放電が始まります。

その瞬間から、ＲＢ４を繰り返し入力し
入力が「０」になるまでの時間を計測
します。
この「０」になるまでの時間は、ＶＲの
値に比例するので、この時間値が
結果としてA/D変換したディジタル値と
なります。
この様子を図にすると下図の様になります。

　

３．具体的プログラム例　

この回路でA/D変換をするためのプログラムは下記のようにします。
時間測定のためには、単純にループでカウントをします。その間
コンデンサの電圧入力ピンを常時監視し、「０」になった所で終了と
します。カウント値が８ビットをオーバーフローしないように、適当な
数のダミー用のNOP命令をループの中に挿入します。
これで８ビットのA/D変換となります。
カウンターを２個でカウントアップすれば、８ビット以上のA/D変換も
可能ですが、余り精度は出ないので、８ビット程度が適当です。


;************************************
; A/D CONVERT SUBROUTINE
;************************************
この前に　BSF PORTB,3　で充電しておく

ADCNV　　　　　　　　　　 ;A/D convert
　　　　CLRF　　 WIDTH　　;カウンタリセット
　　　　BCF　　　PORTB,3　;放電開始
LOOP　　BTFSS　　PORTB,4　;０か？
　　　　GOTO　　 LOOP1　　;０で変換終了
　　　　NOP
　　　　NOP
　　　　NOP　　　　　　 　;時間カウント調整用ダミー
　　　　NOP
　　　　INCFSZ　 WIDTH,F　;カウントアップ
　　　　GOTO　　 LOOP　　 ;繰り返し
LOOP1　 BSF　　　PORTB,3　;再充電開始
　　　　RETURN
　　　　WIDTHにA/D変換値が入っている。