单片机采集模拟信号单片机如何通过ADC模块采集模拟信号|设计与开发|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

单片机如何通过ADC模块采集模拟信号

单片机的ADC接口属于模数转换接口，将外部的模拟量信号转化为数字信号，单片机属于数字器件，需将模拟信号转化为数字信号才能够为单片机处理。目前市场的很多单片机都自带ADC转换接口，若无ADC转换接口，可以使用ADC数模转换芯片外扩。

ADC模块是将模拟信号转化位数字信号，数字信号用0和1表示，ADC模块有参考电压，假设给的参考电压是5V，ADC是12位的（几位表示用二进制几位数存储模拟量转化后的数字量，12位的ADC则可储存数字量范围为：（二进制）000000000000~111111111111，转换为十进制数字范围为0~2^12即0~4095。

也就是说把参考电压分为2^12份即4096份，最小分辨率为VREF/4096。

也就是说二进制的000000000000代表输入模拟量0V，而111111111111代表最大值VREF。

下面以上图C8051单片机为例子，如原理图所示，该单片机工作电源为3.3V，参考电压为2.048V，所以模拟量的输入范围为0~2.048V。若所需采集的电压范围大于参考电压值时，可以使用电阻分压进行降压或者使用运放进行缩小等。

该单片机ADC为12位的。也就是说输入电压为0时，单片机转换后的数字量结果为000000000000（二进制），当输入电压为2.048V时，单片机转换后的数字量结果为111111111111（二进制），十进制为4095。

也就是说，输入电压的值V=2.048×ADC采集到的数字量÷4095。

比如我们要采集一个0~10V范围的模拟量电压进行显示，那么，可以先将0~10V的电压缩小5倍，可以使用电阻分压，也可以采用运放缩小等方式，然后接入单片机的ADC采样口，可以接入上图的P2.2口。

最后换算公式为：V = result * 2.048/ 4095 * 5;其中 result为单片机采集到的数字量。

单片机采集多路模拟信号，如何筛选出里面的最强信号？

使用单片机采集多路模拟信号时，我们通常比较关注信号的动态范围、强度、周期、频率成分等参数，在一些产品应用中，信号强度的判断尤为重要。

最近我给客户做了一个小的检测设备，这个设备的主要功能是从8路模拟信号中选取一路最强信号，然后把这个信号筛选出来，转换成音频信号播放。

采集要求比较简单，但是需要判断的信号是随机波动的，强度的计算显然不能用判断直流信号幅值那样的方式来解决，我们似乎需要对信号做一些“积分”，也就是采集一小段时间内的信号，然后算出这段时间内信号的“强度总和”，然后得出信号所蕴含的能量，也就自然而然的获取了信号的强度。

具体是这样操作的，首先通过单片机设定采样周期为1KHz，也就是每秒采样1000个数据，8个通道轮询，共8KBYTE数据，将这些数据去掉电路上设置的偏置电压，然后同一通道的数据相加求和（这些数据之中有正数也有负数），得到的结果再除以采样点数1000，就得到了平均数据强度，接下来的工作就是判断8个通道中的数据大小，这就很容易获取最大信号强度的数据通道了。