我們先來捋一下AD的意思。A是模擬信號的意思，D是數字信號的意思，AD轉換就是模數轉換，就是把模擬信號轉換成數字信號，可以把電壓值轉化為數字信號。
PIC單片機需要AD轉換呢？
當PIC單片機想要獲取電路上某一點的電壓值時，就得用到AD轉換，因為單片機（以及其他處理器）只能處理數字信號。如果你直接把單片機的引腳接到電路這個點上，單片機只知道這個點的電壓是低電平還是高電平，又怎么能得到他的電壓值呢？例如數字式的萬用表，它測量電壓時，先有一個AD轉換電路，把電壓值轉換成一個數值，然后把這個值送個單片機（當然萬用表里的用的處理芯片不是單片機），單片機經過計算處理后，再把這電壓值顯示到顯示到屏幕上。不過深圳英銳恩科技有限公司已經推出一些較強的EN系列單片機(EN8f2711)，其內部已經集成了AD轉換器不需要你再外接AD轉換芯片。
我們先看看R1和R2，R2是個可調電阻 如果我們將R2變大 RA0這個管腳上的電壓就越大。R2變小 RA0這個管腳上的電壓就越小。那單片機是怎么知道電壓變化的。這就需要AD轉換。就是將模擬量轉換成數字量。
PIC用十位二進制位的數來表示電壓，也就是數值0~1023來表示電壓。那比如現在這個數值是400那這代表多少的電壓？這就要根據參考電壓來確定了。
比如我們設置正參考電壓為3.3V ，當輸入的電壓為0時，數值就為0。當輸入的電壓為3.3V時，數值就是1023. 那如果輸入的電壓是1.2V代表多少電壓。
首先，先算出一個數值代表多少的電壓 3.3V除以1023 約等于 0.003V .
然后，1.2V除以0.003V 等于400. 這就得出了400代表的是1.2V。
見下圖我們可以看AN0~AN7.這些都是可以配置成模擬輸入的端口。只有這些引腳才能做為AD轉換的端口。
下面通過實例撒干貨——PIC單片機如何設置AD的步驟，
實例講解：
例如： 我們看第一張的原理圖，從RA0/AN0腳輸入個模擬量如果電壓大于1.2v則LED亮否則LED滅。
AD的設置步驟：
1，設置端口
將RA0口設置為輸入 TRISA = 0x01；
將RA0口設置為模擬 ANSELA = 0x01;
2, 配置ADC模塊
選擇ADC的轉換時鐘。
如何選擇轉換時鐘呢 要根據現在的時鐘頻率進行選擇。可以根據數據手冊中的表格進行選擇 。
我們設置單片機的時鐘頻率為32MHZ ，選擇ADC周期關鍵不要選擇陰影部分，在32MHz 這一列 我們隨意選擇了ADC時鐘周期1us,對應的時鐘源為Fosc/32.，AD控制寄存器1 ADCON1的ADCS<2:0>=010注：ADCS<2:0>代表的意思就是 ADCS的0到2位
配置參考電壓
我們這里把正參考電壓配置為電源壓。AD控制寄存器1 ADCON1的ADPREF<1:0>=00;
配置左/右對齊
AD轉換后數值是十位的二進制，我們用單片機卻只是八位的，所以PIC單片機，用兩個八位的寄存器來存放AD值，ADRESH用來存放高位結果，ADRESL用來存放低位結果。可是ADRESH和ADRESL加起來是十六啊。那這十位的數值是怎么放在里面的。這就靠左右對齊來設置，如果是右對齊 低8八位放在ADRESL，剩下的2位放在ADRESH中。如果是左對齊 高8八位放在ADRESH，剩下的2位放在ADRESL中。見下圖
我們這里選擇右對齊，所以AD控制寄存器1 ADCON1的 ADFM=1
上面將有關ADCON1寄存器的配置說完了。下面來講解ADCON0
選擇ADC輸入通道
AD轉換模塊只有一個，而AD輸入通道有8個AN0~AN7.所以不可能同時進行AD轉換，那個需要用我們就分配給那個，根據硬件我們將AD轉換模塊分配給AN0.
所以ADCON0 的CHS<4:0>=0000;
開啟ADC模塊
ADC模塊開啟，ADCON0的ADON=1，只是單純的啟用ADC模塊。并不開始AD轉換。如果不用ADC模塊時候建議關閉。可以省點電哦！！！
3 開始AD轉換
ADCON0的GO/DONE=1開啟AD轉換。
4 等待AD轉換結束
5 讀取結果
一般情況下我們并不取一次的AD轉換的值。而是取多次之后算平均值。這樣來確保轉換的準確性。 配置ADC模塊，有許多地方并沒有講解為什么這么配置，因為許多配置其實是比較隨意的。并不是那么的絕對的。一定非要選擇哪一個。當然實際的配置還是要根據你項目需求。
//開發環境MPLAB X IDE ，單片機PIC16LF1823.
#include <pic.h>
__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON
&CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);//這個要放到上一行去
__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;
#define ADC_NUM 8 //轉換的次數
#define LED LATA1
void init_GPIO(void)
{
TRISA = 0x01;//端口設置為輸入
ANSELA = 0x01;//設置為模擬輸入
PORTA = 0x00;
LATA = 0x00;
}
void init_fosc(void)
{
OSCCON = 0xF0;//32MHZ
}
void init_AD(void)
{
ADCON1= 0xA0;//右對齊，AD時鐘為Fosc/32,參考電壓為電源電壓，
ADCON0= 0x00;//選擇通道AN0
ADCON0bits.ADON = 1;//開啟模塊
}
unsigned int ADC_BAT_ONE(void)//轉換一次
unsigned int value;
value=0;
ADCON0bits.CHS =0;//選擇通道AN0
ADCON0bits.ADGO=1;//開始轉換
while(ADCON0bits.GO==1);//等待轉換結束
value=(unsigned int)ADRESH;//強制類型轉換，因為ADRESH是字符型的只能表示8位二進制。所以必須轉換成可以容納10位二進制的整型。
value= value<<8;// 將高兩位左移8位
value += ADRESL;//低八位加入ADRESL的值。
return value;
}
unsigned int ADC_BAT_contiue(void)
{
unsigned int ADV_MCU[ADC_NUM],ADV_CNT,ADV_ALL;
ADV_ALL=0;
for(ADV_CNT=0;ADV_CNT<ADC_NUM;ADV_CNT++)//進行多次AD轉換
{
ADV_MCU[ADV_CNT]=ADC_BAT_ONE();
}
for(ADV_CNT=0;ADV_CNT<ADC_NUM;ADV_CNT++)//計算多次AD轉換的平均值
{
ADV_ALL += ADV_MCU[ADV_CNT];
}
ADV_ALL= ADV_ALL/ADC_NUM;
return ADV_ALL;//得到結果返回
}
/*
*
*/
int main(int argc, char** argv) {
init_fosc();//設置時鐘
init_GPIO();//設置I/O口
init_AD();//設置AD
while(1)
{
if( ADC_BAT_contiue()>400)//判斷輸入電壓是否大于1.2V
{
LED=1;//燈亮
}
else
{
LED=0;//燈滅
}
}
}
以上是本次的分享，通過對AD概念介紹以及PIC單片機為什么需要AD轉換的說明，相信你已經掌握了AD的作用，在理解概念的基礎上進行運用實例講解PIC單片機的AD設置步驟。如果覺得自己再設置AD轉換，可以直接購買自帶AD的單片機，深圳市英銳恩科技有限公司推出的EN系列有自帶AD轉換芯片，無需外接AD轉換芯片，十分方便。
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