ADC ( 조도 센서와 포텐시오미터의 값을 읽기 )

 

앞의 UART통신을 이용한다.

아두이노에는 아날로그 핀이 A0~A5까지 있다.
atmega168에서의 매핑에서는 PC0( ADC0 ) ~ PC5( ADC5 ) 이다.
ADIF의 값을 기준으로 AD변환 종료를 알아낼 수 있다.

 

아래의 함수가 값을 읽어들여서 아날로그 값으로 변경하는 함수이다.

 

조도센서를 구성해서 조도 센서의 값을 출력해서 보도록 하자.
저항은 10k옴을 쓴다. 그리고 A0에 연결한다.

꼭 A0를 연결하지 않고 A1에 연결해도 된다. 이는 ADMUX레지스터의 값을 변경하면 된다.

우선은 A0에 연결한다.

녹색선은 아두이노의 5V핀에 연결하고 붉은색선은 아두이노의 A0핀에 연결하고 

노란색선은 아두이노의 GND에 연결한다.

 

 

 

아래는 main함수에서 ADC에 관련한 레지스터를 초기화하는 내용이다.

레지스터에 직접 값을 입력하는 방식보다는 주석처리 된 문장으로 쓰는 것이 보편적이다.

 

소스 내용

#define F_CPU 16000000UL	//	16MHz
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdio.h>

/*	문자 하나를 전송하는 함수	*/
void PutChar0(char c);

/*	문자열을 전송하는 함수	*/
void Puts0(char* str);

/*	문자열을 수신하는 함수	*/
char Gets0(void);

void Init_UART0(void)
{
	//	UCSR0B는 Tx, Rx를 설정한다. Tx(08), Rx(10)으로 설정
	UCSR0B = 0x18;		//	Tx와 Rx를 설정한다. 송/수신 가능하도록 설정
	UCSR0C = 0x06;		//	8bit data, no parity(0), 1 stop bit(0) 설정
	
	//	바운드 레이트 설정. 9600baud rate로 설정. 115200baud rate는 8로 설정
	UBRR0H = 0;
	UBRR0L = 103;
}

/*	ADC값을 읽어서 리턴하는 함수	*/
unsigned short ReadADC(void);

int main(void)
{
	char p[12];
	/*
	ADMUX |= 0x40;						//	AVCC를 기준전압으로 설정
	ADCSRA |= 0x07;						//	분주비를 128로 설정
	ADCSRA |= ( 1 << ADEN );			//	ADC 활성화
	ADCSRA |= ( 1 << ADATE );			//	자동 트리거 모드
	ADMUX |= ( ( ADMUX & 0xE0 ) | 0 );	//	채널 선택
	ADCSRA |= ( 1 << ADSC );			//	변환시작
	*/
	
	//	위의 설정을 한 번에 처리한 문장이 아래의 두 문장
	ADMUX = 0x40;	//	ADC0를 사용할 것이다. 즉, 아두이노의 A0핀을 사용한다.
	ADCSRA = 0x87;	//	0x87 = 0b1000 0111
	
	Init_UART0();
	
	while (1)
	{
		sprintf( p, "light : %d\n", ReadADC() );	//	ADC의 값을 문자열로 변경.
		Puts0( p );
		_delay_ms( 500 );
	}
}

/*	ADC값을 읽어서 리턴하는 함수	*/
unsigned short ReadADC(void)
{
	unsigned char adc_low, adc_high;
	unsigned short value;			//	ADC값은 2바이트로 표현 된다.
	
	//	0x40 = 0b01000000 <- ADCSRA 레지스터의 SDSC의 비트를 '1'로 설정하기 위한 과정  
	ADCSRA |= 0x40;		//	ADC start conversion, ADSC = '1' (비트5)
	
	//	ADCSRA & 0x10을 한 결과는 ADIF의 비트값을 값을 확인하기 위함이다.
	//	데이터가 들어왔다면 ADIF의 비트는 '1'로 설정된다.
	//	 ADIF의 비트는 '1'로 설정되면 while 루프를 빠져나온다.
	while ( ( ADCSRA & 0x10 ) != 0x10 );	//	ADC 변환 완료 검사 (ADIF값을 판단)
	
	/*
		ADC 변환이 완료되면, 그 값을 읽어온다.
	*/
	
	adc_low = ADCL;		//	변환된 Low값 읽어오기
	adc_high = ADCH;	//	변환된 High값 읽어오기
	
	value = ( adc_high << 8 ) | adc_low;	//	value는 high 및 Low 연결. 16비트값
	
	return value;
	
}

/*	문자 하나를 전송하는 함수	*/
void PutChar0(char c)
{
	//	5번째 비트가 켜져있지 않으면 while문이 무한 반복하는데
	//	5번째 비트가 켜지는 순간에 while 루프를 빠져나와서 데이터를 전송하는 원리
	
	//	데이터가 들어오지 않았다면 while문 반복
	while ( !( UCSR0A & 0x20 ) );	//	5번째 bit를 사용
	
	//	데이터를 전송
	UDR0 = c;
}

/*	문자열을 전송하는 함수	*/
void Puts0(char* str)
{
	while ( *str != '\0' )
	{
		PutChar0(*str);
		str++;
	}
}

/*	문자열을 수신하는 함수	*/
char Gets0(void)
{
	//	데이터가 들어오지 않았다면 while문 반복
	while ( !( UCSR0A & 0x80 ) );	//	RXC가 Set(8번째 자리)되어 있어야 한다.
	
	//	데이터를 리턴
	return UDR0;
}

 

조도 센서의 값이 아래의 모니터를 통해 출력됨을 볼 수 있다.

 

 

 

 

 

이번에는 포텐시오미터를 연결하자.

노란색선을 아두이노의 A0핀에 연결한다.

나머지 선은 GND와 5V핀에 연결하면 된다. 극성은 상관없다.

소스는 그대로 쓴다.

 

포텐시오미터를 돌리면서 값의 변경을 확인하자.

중간에 쓰레기값이 나오긴 하는데, 읽히는데에는 문제가 없다.