Con un uC, puedo ingresar niveles de voltaje analógicos, ¿cómo los envío?

Con un uC, puedo ingresar niveles de voltaje analógicos, ¿cómo los envío?

Tengo un Arduino Uno R3 simple que recogí, que tiene algunos tipos de pines (entrada analógica, salida digital/pwm, serial) y requiere algún tipo de control de salida de voltaje.

Por ahora, es para comparar cosas en un pasatiempo con un umbral (tengo algunos amplificadores operacionales para los comparadores) y solo para usarlos como una referencia de variable rápida simple, o dispositivos de baja potencia y medir efectos como una bonificación.

¿Qué circuitos integrados necesito para hacer esto? No he oído hablar de que esté dentro del Uno, no estoy seguro de si necesitaría un DAC o algo similar, lo que puede llevar algo de tiempo en mi situación.

Me encantaría que se construyera esta funcionalidad, cuanto menos "IC de 1 paso" y más "subcircuito", mejor :)

¿Importa la precisión? Si no, escribiré sobre un DAC basado en PWM, espera.
Erm, no demasiado preciso, siempre y cuando funcione como un buen voltaje de comparación.
Lo siento, ¿qué significa uC? Me recomendaron usar uC en un foro, pero no sé qué es, la búsqueda de Google me mostró su pregunta. ¡Por favor, ayúdame!
@Nulik uC es un microcontrolador. (u se usa para representar μ) ¡Pero es más probable que obtenga respuestas al publicar una pregunta real, en lugar de comentar una pregunta de hace cinco años!

Respuestas (1)

¿Cuál es su precisión / exactitud requerida?
Cubriré los fundamentos de un método simple y lo actualizaré si es necesario.

Piezas:
Puede que ya tengas lo necesario ;)

Veamos sus salidas PWM. Dependiendo del ciclo de trabajo, o cuánto tiempo el pulso es "alto" en comparación con "bajo", se puede lograr un nivel promedio.

Puede tener en cuenta este cuadro a medida que lo sigue:

Comparaciones de ciclos PWM

Si tiene un ciclo de trabajo del 50% y de alguna manera puede cortar una forma de onda de 5V para llenar el agujero, tendrá aproximadamente 2.5V. Puede usar un filtro RC simple para esto:

filtro RC

Esto es solo una muestra rápida. Puede obtener información sobre el filtrado RC al contenido de su corazón después de leer esto (o antes de continuar).

http://en.wikipedia.org/wiki/RC_circuit
http://en.wikipedia.org/wiki/Low-pass_filter (¡lo que estamos haciendo aquí!)

Simulación:

Una simulación LTspice (gratuita) asumiendo 100 MHz PWM solo para este ejemplo con un ciclo de trabajo del 10 %, una resistencia de 15,8 k y un condensador de 1 uF:

(corte = 1 2 π R C = 10Hz)

Simulación LTspice de filtro RC para PWM

El gráfico mostrará:

  • Tardará aproximadamente 100 ms en estabilizarse
  • El resultado es 10% de 5, o 500mV (como se esperaba)
  • El ruido parece ser mínimo (~5mV de pico a pico)

En la práctica, tendrá defectos y más variables de las que preocuparse y será algo peor que esto, mientras sigue la curva general.

Limpieza de la señal:
puede agregar más etapas de filtrado para disminuir el ruido, a veces a expensas de un tiempo más largo para estabilizarse a medida que aumenta la capacitancia. Debería obtener una lectura constante en su multímetro como mínimo, incluso puede hacerlo en paralelo con un ADC para calibrar; sin embargo, tenga en cuenta que las referencias de voltaje del microcontrolador pueden no ser tan precisas para empezar.

Un opamp en configuración no inversora (con o sin ganancia) puede seguir para hacer lo que desee, como fuente de corriente si es necesario, para sus pruebas de baja potencia en dispositivos.

Un DAC puede ser adecuado si necesita menos ruido y un tiempo de respuesta más rápido. Un buen DAC puede costarle $ 2-3, lo que puede estar justificado si un filtro RC no es lo suficientemente efectivo. Puede crear el suyo propio , siéntase libre de leer sobre muchos métodos para comprender cómo se implementan.

¡+1 buena respuesta completa, con gráficos! ahora, alguien necesita hacer uno para el DAC.
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