ADC와 Lego Mindstorm

20150203 - ADC와 Lego Mindstorm.hwp

학습목표 - ADC의 원리를 이해하고 종류에 대해 안다

 

 

ADC

 

아날로그 변환을 A/D변환을 거쳐 아날로그로 바꾸는 원리이다.

 

원리<그림>:계단 모양으로 아날로그 입력 전압에 따른 디지털 출력

디지털 출력의 폭이 좁을수록 분해능이 좋다라고 표현한다.

 

카운터 램프형(추적형) AD 변환기<그림>

아날로그 입력>귀환 전압 -> x=1

 

램프형 A/D변환기<그림>

아날로그 압력전압이 높아질수록 카운트를 하기 위한 시간이 길어지는 단점이 있다.

아날로그 전력이 클럭보다 클 때 1이 발생되어 변환된다.

 

축자 근사형 A/D변환기

최상위 비트로부터 순서대로 하위 비트 쪽으로 수정하여 가는 방법으로 DAC의 출력을 훨씬 빨리 아날로그 입력 전압에 근사 시킨다.

100-110-111-110의 과정으로 최종적으로 디지털 변환출력 110을 얻는다.

비교적 변환시간이 빠르고 회로도 간단하여 현재 저가형 이면서 분해능이 비교적 높은 범용A/D Converter에 가장 널리 사용되고 있다.

변환 중에 아날로그 입력전압에

 

잡음 제거 방법

독립적인 아날로그 회로 전원 단자 AVCC 및 기준 전원 입력단자 AREF를 가지고 있음에도 불구하고 A/D컨버터는 잡음에 상당히 민감하다.

아날로그 입력 선은 최소한 짧게 잡음의 영향을 받지 않도록 AVCC는 디지털 전원 VCC를 LC필터로 안정화 시켜 인가

A/D변환 결과가 잡음 등에 의하여 흔들리는 경우에는 디지털 필터를 사용하거나, 여러번 A/D변환하여 읽어 들인 결과를 평균 처리하여 사용하면 좋다.

LEGO MINDSTORM

 

소프트웨어 설치 및 기본 설정

 

LEGO Mindstorm NXT 소프트웨어를 레고 홈페이지에서 다운로드 받는다.