CONVERTITORE ANALOGICO DIGITALE SERIALE - 3

Come elencato in precedenza il convertitore e’ interamente controllabile via software. Il tipo di comunicazione tra il convertitore e il controllo avviene mediante una comunicazione seriale full duplex asincrona a 19200 baud, 8 bit, Nessuna parita 1 bit di stop. Si puo’ collegare ad qualunque sistema che e’ in grado di implementare questo tipo di comunicazione. (microcontrollore, PC, PCL etc). Tramite l’invio di determinate messaggi il convertitore può eseguire le seguenti funzioni:

Convertire e memorizzare N (max 40) campioni di ogni canale ( 1 o 2);
Leggere N campioni dalla buffer ram di ogni canale ( 1 o 2);
Settare la precisione della conversione;
Attivare e configurare la funzione di trigger (su uno dei due canali);
Riversare il contenuto di un buffer RAM sulla EEPROM e viceversa;
Attivare e disattivare 4 segnali di servizio;
Memorizzare, caricare  e leggere i parametri di sistema.

La conversione AD

La conversione analogico digitale dei segnali presenti sui due canali e’ attuata mediante l’algoritmo di conversione ad approssimazioni successive detto SAR. Per ulteriori informazioni su questo tipo di conversione consigliamo di leggere il tutorial (conversione SAR) e per capire come si può implementare una tale conversione con un micro PIC rimandiamo a seguenti links (pwm_app e pwm10sar. Riprendendo alcune informazioni sulla conversione notiamo che questa e’ influenzata dalla capacità di generare una tensione di confronto mediante un DAC. Nello specifico il nostro convertitore e’ basato sul convertitore AD pwm10sar  in cui la tensione di confronto e’ generata tramite un segnale PWM. Un parametro che entra in gioco sulla accuratezza di conversione e’ il numero di segnali PWM utilizzati per la generazione della tensione di riferimento. Questo parametro e’ chiamato  NPULSE. Maggiore e’ il numero di impulsi usati maggiore e’ la accuratezza della tensione e quindi della conversione. E’ chiaro che all’aumentare di NPULSE diminuisce la frequenza di campionamento in quanto si perde più tempo a generare la tensione di confronto nei singoli passi ( 10) della conversione. Un altro parametro che caratterista il nostro convertitore e’ il numero di bit . La conversione avviene con una risoluzione di 10 bit ovvero 1024 livelli. Al singolo bit LSB e’ associato una risoluzione di 1/1024 della tensione massima di riferimento.

Frequenza di campionamento.

Riprendendo alcune formule relative alla conversione SAR fatta con il PWM ( pwm10sar ) si puo stimare il tempo di conversione t_con per singolo campione. Vale la seguente formula.

Come si vede questa dipende dal alcuni parametri costruttivi del convertitore (Ncycle, Tpwm Xtal) e sia dal parametro NPULSE

Fissando Ncycle= 50, Nbit =10, Npulse = 3,  Tpwm = 51.2us  Xtal= 4MHz per cui si ha che: t_con =1.636ms ovvero una frequenza di conversione di 610 Hz circa.