ADC0804 sử dụng để chuyển đổi tín hiệu analog sang digital. Đây là một IC được dùng phổ biến hiện nay. Giá trị đầu ra có thể thay đổi trong khoảng từ 0 đến 255. Cùng tìm hiểu sơ đồ chân, thông số kỹ thuật và ứng dụng của IC ADC0804 trong nội dung bài viết dưới đây nhé.
Tìm hiểu ADC0804 là gì?
ADC0804 là IC có chức năng để biến đổi đầu vào là tín hiệu analog thành đầu ra digital. ADC0804 có 20 chân, chuyển đổi ADC với đầu ra 8 bit. Để kích hoạt IC này thì không cần xung clock bên ngoài mà nó có xung clock riêng.
IC ADC0804 chủ yếu được dùng trong các vi điều khiển như Raspberry Pi. IC này là sự lựa chọn lý tưởng nếu bạn đang tìm kiếm bộ chuyển đổi ADC có độ phân giải tốt và tám bit.
Trước đây, các bộ vi điều khiển không bao gồm bộ chuyển đổi digital analog và dùng phần cứng riêng biệt. Nhưng hiện nay vi điều khiển đã bao gồm bộ chuyển đổi ADC.
Bộ chuyển đổi tín hiệu ADC0804 chủ yếu được ứng dụng để đo nhiệt độ trong gia đình hoặc công nghiệp để đo nhiệt độ của các lò sưởi hoặc trong các máy khác nhau, đo nhiệt độ trong oto. Bên cạnh đó, nó còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác.
Sơ đồ chân của IC ADC0804
ADC0804 có cấu hình 20 chân với các chức năng cụ thể như sau:
- Chân số 1: CS (chip select): Theo mặc định là nối đất. Chân này được dùng nếu sử dụng nhiều hơn 1 module ADC.
- Chân số 2: RD (read): Được nối đất để đọc giá trị analog
- Chân số 3: WR (write): Đặt ở mức cao để bắt đầu chuyển đổi dữ liệu
- Chân số 4: CLK IN: Xung Clock bên ngoài kết nối tại đây, RC khác có thể được sử dụng để truy cập clock bên trong
- Chân số 5: INTR (interrupt): Yêu cầu ngắt thì đặt mức cao.
- Chân số 6: Vin (+): Đầu vào analog vi sai +. Kết nối với đầu vào ADC0804
- Chân số 7: Vin (-): Đầu vào tương tự vi sai -. Nối với đất
- Chân số 8: Ground: Chân analog nối đất của mạch
- Chân số 9: Vref/2: Điện áp tham chiếu để chuyển đổi ADC
- Chân số 10: Ground: Chân digital nối đất của mạch
- Chân số 11 đến 18: Bit dữ liệu 0 đến bit 7 là 8 chân bit dữ liệu đầu ra
- Chân số 19: CLK R: Chân đầu vào của điện trở định thời RC cho clock bên trong
- Chân số 20: Vcc: Chân cấp nguồn cho IC, sử dụng nguồn + 5V
Đặc tính và thông số kỹ thuật ADC0804
- Có chiều rộng 0,3 inch với package DIP 20 chân
- ADC0804 dễ dàng giao tiếp với tất cả các vi xử lý hoặc hoạt động một cách độc lập.
- Module ADC kênh đơn 8 bit
- Có sẵn clock trên chip, không cần bộ tạo dao động bên ngoài
- Đầu ra digital khác nhau từ 0 đến 255 với 8 bit
- Khi Vref = 5V, cứ mỗi 19,53mV của giá trị analog sẽ có một bit tăng lên ở phía digital
- Có gói PDIP 20 chân, SOIC
- Thời gian chuyển đổi tín hiệu tối thiểu 110us
- Có đầu vào điện áp analog khác nhau.
- Dải giá trị đầu ra digital từ 0 – 255
- Dải điện áp đầu vào 2,5V – 6,5V
Tham khảo chi tiết kỹ thuật đầy đủ trong datasheet ADC0804 TẠI ĐÂY.
Cách sử dụng module ADC0804
Vì IC đã có CLK bên trong nên không cần nhiều linh kiện để nó hoạt động. Tuy nhiên để làm cho xung clock bên trong hoạt động thì bạn cần sử dụng một mạch RC. Bạn nên cấp nguồn +5V cho IC và cả hai chân ground cần được nối đất.
Để thiết kế mạch RC chỉ cần dùng một điện trở có giá trị 10k cùng với một tụ điện khoảng 100pf và kết nối chúng với các chân CLK R và CLK IN như sơ đồ mạch bên dưới. Chân CS và chân R cũng phải được nối đất. Chân Vref để trống vì mặc định nếu không có bất kỳ kết nối nào thì nó sẽ được nối với +5V. Đầu ra sẽ được nối vào các chân DB0 đến DB7 và điện áp analog nên được kết nối với V ở chân (+) như trong mạch.
Cần lưu ý rằng đầu khác của nguồn điện áp cũng nên được nối đất để module ADC0804 hoạt động.
Để bắt đầu chuyển đổi ADC, bạn phải làm cho chân WR lên mức cao trong giây lát. Điều này có thể được thực hiện khi kết nối chân với I/O của vi điều khiển và bật nó lên cao trước mỗi lần đọc ADC. Khi đó, giá trị đầu ra của IC sẽ được cập nhật.
Trong sơ đồ mạch trên, một chiết áp được dùng để tạo điện áp thay đổi từ 0V đến 5V vào chân Vin và điện áp được đo bằng Vôn kế. Khi giá trị điện áp là 1,55V và giá trị nhị phân kết quả là 01001111.
Dưới đây cách giá trị nhị phân chuyển đổi thành giá trị analog để ứng dụng khi lập trình hoặc thiết kế:
- Giá trị nhị phân 01001111 tương đương với giá trị thập phân là 79
- Điện áp tương tự = Giá trị thập phân * Kích thước bước = 79 * 19,53mV = 1,54V
Như vậy, giá trị 1,54V tính theo công thức và hiệu điện thế đo được là 1,55V tương tự nhau. Đây là cách sử dụng IC ADC0804 để chuyển đổi tín hiệu analog sang digital.
Sử dụng IC ADC0804 ở đâu?
ADC0804 thường được sử dụng đối với các dự án cần có bộ chuyển đổi ADC bên ngoài. Do là một module ADC 8-bit kênh đơn 20 chân với kích thước bước là 19.53mV. Có nghĩa là nó có thể đo một giá trị ADC từ 0V đến 5V. Mỗi lần tăng 19,53mV ở phía đầu vào sẽ có mức tăng 1 bit ở phía đầu ra.
IC này rất lý tưởng để dùng với các bộ vi xử lý như Raspberry Pi, Beaglebone,… Hoặc thậm chí sử dụng như một module chuyển đổi ADC độc lập.
Các ứng dụng nổi bật của ADC0804 đó là:
- Hoạt động với bất kỳ bộ xử lý 8-bit µP nào hoặc là một thiết bị độc lập
- Được ứng dụng rộng rãi với Raspberry Pi, Beaglebone và những nền tảng vi điều khiển khác
- Giao diện với cảm biến nhiệt độ, nguồn điện áp và đầu dò
IC tương đương với ADC0804
IC tương đương đó là ADC0808 và các module ADC
Việc sử dụng bộ chuyển đổi ADC rất phổ biến trong các mạch điện tử hiện nay. Đó là lý do mà ADC0804 được dùng nhiều. Mong rằng nội dung bài viết đã giúp bạn hiểu hơn về module ADC này.
