אנו יודעים שכל פרמטרי הטבע הם אנלוגיים. כלומר הם משתנים ברציפות לאורך זמן. אמור למשל טמפרטורה של החדר. טמפרטורת החדר משתנה עם הזמן ברציפות. האות הזה שמשתנה עם הזמן אומר ברציפות מ 1 שניות, 1.1 שניות, 1.2 שניות… נקרא אות ANALOG. האות שמשנה את כמותו לאורך פנימיות ושומר על ערכו קבוע בתקופת המעבר למשל מ 1 שני ל 2 שניות, נקרא אות DIGITAL.
האות האנלוגי יכול לשנות את ערכו ב -1.1 שניות; האות הדיגיטלי אינו יכול לשנות את הערך בזמן זה מכיוון שהוא נמצא בין מרווחי הזמן. עלינו לדעת את ההבדל מכיוון שלא ניתן לעבד את האותות האנלוגיים של הטבע על ידי מחשבים או מעגלים דיגיטליים. אז הדיגיטל מאותת. המחשבים יכולים לעבד רק נתונים דיגיטליים בגלל השעון, ככל שהשעון מהיר יותר במהירות העיבוד, כך זמני המעבר של האותות הדיגיטליים נמוכים יותר.
כעת אנו יודעים שהטבע הוא אנלוגי ומערכות עיבוד זקוקות לנתונים דיגיטליים כדי לעבד ולאחסן. כדי לגשר על הפער יש לנו ADC או אנלוגי להמרה דיגיטלית. ADC היא טכניקה המשמשת להמרת אותות אנלוגיים לנתונים דיגיטליים. כאן נדבר על ADC0804. זהו שבב המיועד להמיר אות אנלוגי לנתונים דיגיטליים של 8 סיביות. שבב זה הוא אחד הסדרות הפופולריות של ADC.
כאמור שבב זה תוכנן במיוחד לקבלת נתונים דיגיטליים לעיבוד יחידות ממקורות אנלוגיים. זו יחידת המרה של 8 ביט, כך שיש לנו 2 8 ערכים או 1024 ערכים. עם מתח מדידה של ערך מקסימלי 5V, יהיה לנו שינוי לכל 4.8mV. מתח המתח גבוה יותר תהיה ירידה ברזולוציה ובדיוק.
החיבורים שנעשים למדידת מתח 0-5v מוצגים בתרשים המעגל. זה עובד על מתח אספקה של + 5V ויכול למדוד טווח מתח משתנה בטווח 0-5V.
ל- ADC תמיד יש הרבה רעש, רעש זה יכול להשפיע מאוד על הביצועים ולכן אנו משתמשים בקבל 100uF לסינון רעשים. בלי זה יהיו הרבה תנודות בתפוקה.
השבב בעצם כולל פינים הבאים,
לאות האנלוגי הקלט יש מגבלה לערכו. מגבלה זו נקבעת על פי ערך התייחסות ומתח אספקת השבב. מתח המדידה לא יכול להיות גדול ממתח ייחוס ומתח אספקת שבב. אם חוצים את המגבלה, נניח Vin> Vref, השבב מתקשה לצמיתות.
עכשיו ב- PIN9 אפשר לראות את השם Vref / 2. כלומר נגיד שאנחנו רוצים למדוד פרמטר אנלוגי עם ערך מקסימלי של 5 וולט, אנחנו צריכים Vref כמו 5 וולט שאנחנו צריכים לספק מתח של 2.5 וולט (5 וולט / 2) ב- PIN9. זה מה שכתוב. כאן אנו הולכים להזין מתח משתנה של 5 וולט למדידה ולכן אנו נותנים מתח של 2.5 וולט ב- PIN9 עבור Vref של 5 וולט.
עבור 2.5 וולט אנו משתמשים בחלוקת מתח כפי שמוצג בתרשים המעגל, עם נגד ערך זהה בשני קצותיו הם חולקים מתח שווה, כך שכל נגד מחזיק טיפה של 2.5 וולט עם מתח אספקה של 5 וולט. הירידה מהנגד המאוחר נלקחת כ- Vref.
השבב עובד על שעון מתנד RC (Resistor Capacitor). כפי שמוצג בתרשים המעגל, C1 ו- R2 יוצרים שעון. הדבר החשוב לזכור כאן הוא שניתן לשנות את הקבל C1 לערך נמוך יותר לשיעור גבוה יותר של המרת ADC. אולם עם מהירות תהיה ירידה ברמת הדיוק.
אז אם היישום דורש דיוק גבוה יותר בחר את הקבל בעל הערך הגבוה יותר. למהירות גבוהה יותר בחר בקבל בעל ערך נמוך יותר. ב- 5V ref. אם יינתן מתח אנלוגי של 2.3V להמרת ADC יהיו לנו 2.3 * (1024/5) = 471. זו תהיה הפלט הדיגיטלי של ADC0804 ועם נוריות בפלט תהיה לנו תאורת נוריות מקבילה.
כך שלכל תוספת של 4.8 מגה-וולט במדידת קלט תהיה תוספת דיגיטלית בפלט השבב. ניתן להזין נתונים אלה ישירות ליחידת העיבוד לצורך אחסון או שימוש.