单片机AD转换方法为什么要AD转换？

单片机AD转换方法为什么要AD转换?所有单片机一般只能处理数字信号。可是当单片机需要获取电路上的某一点电压值的时候，就必须使用AD转换。如果你直接把单芯片的引脚连接到电路的点上，单片机只知道这个点的电压是低的或高的，怎样才能得到它的电压值呢?比如数字万用表，它测量电压，先将AD转换电路，将电压值转换为一个值，然后将此值发送到单片机，单片机经过计算处理后，再将电压值显示到屏幕上。但现在有一些强大的单片机，其内部AD转换器已经集成，不需要你连接AD转换芯片。

A是模拟信号的意思，D是数字信号的意思，AD转换就是模数转换，顾名思义，就是把模拟信号转换成数字信号，例如把电压值转化为数字信号。

1、分辨率

举个简单的例子，8位芯片只能转换最小到0.01V的电压，而12位的芯片却能转换最小到0.001V的电压，如果一个电压为3.359V，8位芯片转出来后的数值是3.35V，12位芯片转换出来后是3.359V，精度比8位就高一个档次了。(注：这里数值不是正确的数值，举例用，切勿实际使用)

2、8位16位的ad转换芯片是什么意思

8位，16位就代表了AD转换芯片的转换分辨率，数字越大，分辨率越高，同时也反映了它的精度，数字越大，精度相对也越高。8位算是最低了，有些单片机里集成的AD转换器一般是10位的。12位和16位的芯片价格就比较贵了。

3、精度

精度是AD芯片的一个重要参数，表示采集到的数据和真实值之间的相差的程度。例如单片机转换出来的结果是0.3V，而实际可能是0.31V，这样就相差了0.01V。这种误差是不可避免无法消除的。这和在第3点中提到的位数有关，位数越高，这样的误差越小。

单片机ad转换处理方法

4、采样

采样是AD转换的速度性能指标，通俗的说就是每秒里能采样多少次，采样次数越高芯片性能越好。如果对采样不理解，也可以用另一种方式理解，就是一个AD转换芯把电压值转换成数字值这个过程所需要的时间，时间越短越好。

单片机内集成的A/D转换，一般都有相应的特殊功能寄存器来设置A/D的使能标志，参考电压，转换频率，通道选择，A/D输入口的属性(模拟量输入还是普通的I/O口)，启动，停止控制等。有了这些寄存器，使得我们控制单片机的模拟量采集变得非常方便。

A/D转换的基本原理是：将参考电平按最大的转换值量化，再利用输入模拟电平与参考电平的比例来求得输入电平的测量值(V测=V参*(AD量化值/AD转换的最大值))。有些MCU A/D转换的参考电平可以选择由一个外部引脚输入，这样使得用户可以对A/D转换进行更好的控制。值得注意的一点就是A/D转换的输入电平必须比参考电平低或相等，不然测试的结果就会有很大的偏差。

下面以参考电平为5V，转换的精度为8位为例来说明如何取得实际的测量值是多少。如果AD量化值为128，则V测= 5*128/256=2.5V。因为V测=V参*(AD量化值/AD转换的最大值)=AD量化值*(V参/AD转换的最大值)，而针对具体的硬件电路，“V参/AD转化的最大值”是一个固定的系数。而这个系数，就相当于测试的精度了。对于10位的A/D，5V的参考电压的测试精度约5毫伏，而用2.048伏的参考电压，精度就可以达到2毫伏。当然测试的电压范围相应的也减小了。我曾经就用这种减小测量范围来提高精度，使用PIC16F76做A/D测量，使得正负误差不超过5毫伏的高精度测试电源。当误差超过5毫伏时，电路发出报警声，提示操作员，重新调解电压到规定范围内。

然而，即使使用同样一款MCU，不同的软硬件设计者，使得A/D转换的效果相差也甚远。主要是很多新手在处理上有些不当，不是直接把一次转换后的结果拿来处理并做相应的显示，就是对参考电平不做处理。所以使得显示效果老是变化不定，给人一种不稳定的感觉。

针对参考电平设在单片机内部的MCU，主要是要对A/D的量化值做数字滤波处理，比如多次间隔采样，再求平均等。而针对参考电压可以从外部输入脚引入的，最好单独设置一组高稳定度的参考电压，如TL431等。这样，即使MCU的主电源有些波动也不会导致A/D转换值的漂移。其实在没有高精度参考电压的情况下，或者A/D量化值很不稳定的情况下，

我们依然可以通过软件的方法将与A/D转换有关的显示或其他的驱动做得非常稳定。这就要看程序员的设计经验了。

探索单片机世界：每天了解一个单片机知识点（AD和DAC）

这个系列将帮助您逐步了解单片机的各个方面，包括基本概念、编程技巧、常见应用等。每天我将分享一个新的单片机知识点，以帮助您逐渐建立对单片机的全面理解。

无论您是初学者还是有一定经验的开发者，这个系列都将为您提供有价值的信息和实用技巧。如果您有任何特定的主题或问题想要了解，请随时告诉我，我会尽力为您提供帮助。

ADC 和 DAC

ADC 和 DAC 是单片机中常见的外设，它们分别代表模数转换器（Analog-to-Digital Converter）和数模转换器（Digital-to-Analog Converter）。

ADC（模数转换器）用于将模拟信号转换为数字信号。在许多实际应用中，传感器或其他模拟设备输出的信号通常是连续变化的模拟信号，但单片机内部的处理器只能处理数字信号。因此，为了将模拟信号输入到单片机中进行处理和分析，需要使用 ADC 将其转换为数字信号。

ADC 的用途非常广泛。它可以用于采集模拟传感器信号，如温度、压力、光照强度等物理量，然后将这些模拟信号转换为数字形式，以供单片机进行处理和判断。通过 ADC，单片机可以实现对模拟输入信号的采集、测量和控制，从而实现各种应用，如环境监测、仪器仪表、自动控制等。

DAC（数模转换器）则是将数字信号转换为模拟信号的电子设备。在单片机应用中，DAC 可以用于将数字信号转换为模拟信号，然后通过单片机的输出端口输出到外部设备。

DAC 在实际应用中也具有广泛的用途。它可以用于音频处理，将数字音频信号转换为模拟音频信号输出到扬声器或耳机中。此外，DAC 还可以用于图像显示，将数字图像信号转换为模拟视频信号输出到显示器上。

综上所述，ADC 和 DAC 在单片机应用中扮演着重要的角色。ADC 可以实现模拟信号到数字信号的转换，使单片机能够接收和处理来自外部世界的模拟信号；而 DAC 则可以实现数字信号到模拟信号的转换，使单片机能够向外部设备输出模拟信号。这两种外设的使用使得单片机能够与模拟世界进行有效的交互与通信。

项目应用场景

ADC和DAC在单片机项目中的应用场景是多种多样的，具体使用的场景取决于项目需求和设计要求。以下是其中一些较为常见的应用场景：

ADC：

1. 传感器数据采集：ADC最常见的用途之一是将模拟传感器信号（如温度、湿度、压力等）转换为数字信号，以供单片机进行处理和分析。

2. 电池电压监测：ADC可用于测量电池电压，以便判断电池状态和电量剩余。

3. 声音和图像处理：ADC可以对音频和视频信号进行采样和数字化处理，用于声音录制、图像处理等应用。

4. 数据采样：ADC可以用于对外部模拟信号进行采样，用于数据采集、波形分析等应用。

DAC：

1. 音频输出：DAC常用于将数字音频信号转换为模拟音频信号，用于音频播放、音乐合成等应用。

2. 波形生成：DAC可以用于生成各种类型的波形信号，如正弦波、方波、脉冲波等，用于测试、测量、波形发生器等应用。

3. 控制系统：DAC可以将数字控制信号转换为模拟控制信号，用于控制系统的模拟控制和驱动外部设备。

4. 显示器驱动：DAC可以用于将数字图像信号转换为模拟视频信号，用于显示器的驱动和图像输出。

需要根据具体的项目需求和设计要求确定ADC和DAC的使用场景。在实际应用中，它们通常会同时使用，以实现模拟信号的采集和输出。

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