Doctor

El ADC interno del PIC16F87X

PRÁCTICA NO. 9
EL CONVERTIDOR ANALÓGICO DIGITAL DEL PIC16F877
OBJETIVOS:
 El alumno se familiarizará con el uso del ADC interno del MC68HC11, sus
registros de control y configuración.
 Manejo del convertidor A/D en los diferentes modos de operación que son: Sondeo
e interrupciones.

INTRODUCCIÓN
En la actualidad los sistemas digitales que se encargan decontrolar variables físicas
como la temperatura, humedad, presión, flujo etc. Tienen incorporados convertidores de
analógico a digital (ADC) y de digital a analógico (DAC). En la figura 9.1 se muestra un
diagrama a bloques de las partes que conforman un sistema digital.

TRANSDUCTOR

ADC

SISTEMA
DIGITAL

DAC

Variable
Física

ACTUADO
R

Variable
Física
Figura 9.1: Sistema deprocesamiento digital de variables físicas.

Cualquier información que se desea introducirse a un sistema digital primero debe
trasladarse a algún formato binario para que el microcontrolador pueda procesarlo. De
igual manera la salida de un sistema de esta naturaleza es entregada en forma digital.
Los PIC16F87X poseen un módulo ADC interno que les permite manejar 5 entradas
analógicas paralos dispositivos de 28 pines y 8 para los de 40 pines. En la figura 1 se
muestra un diagrama de bloques del módulo ADC interno.

Eduardo Romero A.

Laboratorio de Sistemas Digitales III

El ADC interno del PIC16F87X

Figura 9.2: Arquitectura del módulo convertidor A/D.

El multiplexor.- El ADC es un convertidor de aproximaciones sucesivas de 10 bits, el cual
puede realizar laconversión de una de las 8 entradas (o canales) analógicas AN0 hasta
AN7 multiplexadas por la lógica interna que utiliza como líneas de selección del canal los
bits CHS2-CHS0, en donde se coloca el número en binario del canal a convertir.
Voltajes de Referencia.- Todo convertidor ADC requiere voltajes de referencia que
determinan el valor de mínima escala (VREF-) y el de plena escala (VREF+), demanera que
la conversión de un valor de voltaje analógico Vin en el rango de VREF- a VREF+ producirá
un valor equivalente binario (D) en el rango de 0 a 2n-1, Donde n es la resolución del
convertidor (n = 10)
Como la relación entre escalas es lineal, una regla de tres proporciona la relación entre el
voltaje analógico de entrada (Vin) y el valor digital (D) obtenido por el ADC.

ecuación (1)Con la elección más común: VREF+ = VDD = 5v, VREF- = VSS = 0V, y como n = 10, se
obtiene:
ecuación (2)

Eduardo Romero A.

Laboratorio de Sistemas Digitales III

El ADC interno del PIC16F87X

De donde puede visualizarse que cuando Vin varía en todo su rango, desde 0 hasta 5V, el
valor obtenido D lo hace también de 0 a 1023.
Cabe señalar que la conversión del dato D al voltajecorrespondiente requiere una
multiplicación por un número fraccionario, para lo cual el PIC no posee instrucciones: De
tal forma que si se desea realizar esta multiplicación en el MCU deberá programarse una
rutina que multiplique números de punto fijo o de punto flotante.
Otro punto importante en el ADC del PIC16F87X es el que se refiere a la configuración de
los bits ADCS2, ADCS1 y ADCS0, que se usanpara seleccionar la frecuencia de reloj
para la conversión de acuerdo a lo dispuesto en la tabla 9.1

ADCS2:ADCS1:ADCS0

Frecuencia del ADC

TAD

000
100
001
101
010
110

Fosc/2
Fosc /4
Fosc /8
Fosc /16
Fosc /32
Fosc /64

2 Tosc
4 Tosc
8 Tosc
16 Tosc
32 Tosc
64 Tosc

Tabla 9.1: Bits para configurar la frecuencia de operación del ADC en los PIC16F87X

Donde TAD sedefine como el tiempo que dura la conversión de un bit y en los PIC16F87X
nunca debe ser menor a 1.6 μs.
En el diagrama de tiempo de la figura 9.3 se muestran los eventos que tienen lugar
durante el proceso de una conversión analógico/digital. Puede notarse que el proceso
completo de conversión para 10 bits es de 12 TAD.

Figura 9.3: Diagrama de tiempo del proceso de conversión A/D....