Newsletter heise-Bot heise-Bot

Wie Sie mit dem Picaxe Analoge Eingangsspannungen messen können

Um mit analogen Signalen zu experimentieren, reicht uns eine handelsübliche Batterie. Wir zeigen Ihnen, wie das geht.

Artikel verschenken
In Pocket speichern vorlesen Druckansicht 1 Kommentar lesen
Lesezeit: 10 Min.
Make
Von
  • Michael Gaus
  • Miguel Köhnlein
  • Ludwig Schüler
Inhaltsverzeichnis
Picaxe: Mikrocontroller mit BASIC programmieren

Statt void() und Pointerarithmetik bietet Picaxe-BASIC auch blutigen Anfängern verständliche Befehle mit vielen Funktionen zum Steuern von Hardware. Unsere Serie zeigt, wie leicht das geht und erklärt die Software, Hardware und die Befehle, die dafür nötig sind. So gelingt die Programmierung eigener Projekte noch leichter als beim Arduino-C.

In diesem Artikel geht es darum, mit dem Picaxe analoge Eingangsspannungen zu messen. Damit lassen sich beispielsweise Sensoren auslesen, die eine physikalische Messgröße wie Temperatur oder Druck in einen Spannungswert umsetzen. Dafür vergleichen Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) die eingehende Spannung in immer kleineren Schritten mit einer Referenzspannung, bis sie ein Ergebnis haben – sie nähern sich dem analogen Signal also schrittweise an.

Der integrierte A/D-Wandler des Picaxe verfügt über eine Auflösung von 10-bit, sodass die Eingangsspannung in Digitalwerte im Bereich von 0 bis 1023 (210) umgesetzt wird. Im ersten Schritt wird eine Referenzspannung angelegt, die dem höchsten Bit entspricht – in diesem Fall 512 beziehungsweise 2,5 Volt. Ist diese Spannung niedriger als die zu messende Spannung, wird das Bit im Register auf 1 gesetzt und die Spannung gehalten. Ist sie zu hoch, wird sie zurückgesetzt und das Bit als 0 gespeichert. Mit jedem folgenden Schritt wird die Referenzspannung entsprechend dem nächsten Bit erhöht, verglichen und das Ergebnis gespeichert. Diese Abfolge wiederholt der Wandler, bis alle Bits ermittelt sind. Das Ergebnis ist eine zehnstellige Binärzahl aus Nullen und Einsen.

Im einfachsten Fall kann eine Spannung ohne weiteren Hardwareaufwand gemessen werden, wie die Versorgungsspannung des Picaxe-Chips selbst oder die Spannung einer handelsüblichen 1,5-Volt-Batterie. Beides wollen wir hier ausprobieren. Der Picaxe- Chip besitzt zwar nur einen A/D-Wandler, kann aber dessen Eingang mit C.1, C.2 und C.4 verschalten, sodass man ihn an diesen Pins nutzen kann.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels "Wie Sie mit dem Picaxe Analoge Eingangsspannungen messen können". Mit einem heise-Plus-Abo können sie den ganzen Artikel lesen und anhören.

Immer mehr Wissen. Das digitale Abo für IT und Technik.

Immer mehr Wissen. Das digitale Abo für IT und Technik.

Spiele

nach oben
Alle Angebote
Newsletter heise-Bot heise-Bot