Ohmmeter no funciona como se esperaba

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Estoy tratando de construir un ohmiómetro simple creando un divisor de voltaje y luego usando un pin analógico en un PIC18F2550 para leer el voltaje de salida y determinar el valor óhmico de una de las resistencias. Estoy usando un oscilador de 20 Mhz para el reloj del PIC, y todo el circuito funciona con un regulador LM7805. Utilizo una resistencia permanente de 10K ohmios como resistencia 2 en mi divisor, y resuelvo el valor de la primera resistencia. Estoy leyendo el valor de PIN AN0. El problema es que el valor leído es muy impreciso y no estoy seguro de cuál es el problema. ¿Qué podría hacer para obtener lecturas más precisas?

Aquí está mi código para el compilador XC8

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <xc.h>
#include <string.h>

#pragma config FOSC = HS        // Oscillator Selection bits (HS oscillator (HS))
#pragma config FCMEN = OFF      // Fail-Safe Clock Monitor Enable bit (Fail-Safe Clock Monitor disabled)
#pragma config IESO = OFF       // Internal/External Oscillator Switchover bit (Oscillator Switchover mode disabled)
#pragma config PWRT = OFF       // Power-up Timer Enable bit (PWRT disabled)
#pragma config BOR = OFF        // Brown-out Reset Enable bits (Brown-out Reset disabled in hardware and software)
#pragma config BORV = 0         // Brown-out Reset Voltage bits (Maximum setting)
#pragma config VREGEN = OFF     // USB Voltage Regulator Enable bit (USB voltage regulator disabled)
#pragma config WDT = OFF        // Watchdog Timer Enable bit (WDT disabled (control is placed on the SWDTEN bit))
#pragma config CCP2MX = OFF      // CCP2 MUX bit (CCP2 input/output is multiplexed with RC1)
#pragma config PBADEN = OFF      // PORTB A/D Enable bit (PORTB<4:0> pins are configured as analog input channels on Reset)
#pragma config LPT1OSC = OFF    // Low-Power Timer 1 Oscillator Enable bit (Timer1 configured for higher power operation)
#pragma config MCLRE = OFF      // MCLR Pin Enable bit (RE3 input pin enabled; MCLR pin disabled)
#pragma config STVREN = OFF     // Stack Full/Underflow Reset Enable bit (Stack full/underflow will not cause Reset)
#pragma config LVP = OFF        // Single-Supply ICSP Enable bit (Single-Supply ICSP disabled)
#pragma config XINST = OFF      // Extended Instruction Set Enable bit (Instruction set extension and Indexed Addressing mode disabled (Legacy mode))
#pragma config CP0 = OFF        // Code Protection bit (Block 0 (000800-001FFFh) is not code-protected)
#pragma config CP1 = OFF        // Code Protection bit (Block 1 (002000-003FFFh) is not code-protected)
#pragma config CP2 = OFF        // Code Protection bit (Block 2 (004000-005FFFh) is not code-protected)
#pragma config CP3 = OFF        // Code Protection bit (Block 3 (006000-007FFFh) is not code-protected)
#pragma config CPB = OFF        // Boot Block Code Protection bit (Boot block (000000-0007FFh) is not code-protected)
#pragma config CPD = OFF        // Data EEPROM Code Protection bit (Data EEPROM is not code-protected)
#pragma config WRT0 = OFF       // Write Protection bit (Block 0 (000800-001FFFh) is not write-protected)
#pragma config WRT1 = OFF       // Write Protection bit (Block 1 (002000-003FFFh) is not write-protected)
#pragma config WRT2 = OFF       // Write Protection bit (Block 2 (004000-005FFFh) is not write-protected)
#pragma config WRT3 = OFF       // Write Protection bit (Block 3 (006000-007FFFh) is not write-protected)
#pragma config WRTC = OFF       // Configuration Register Write Protection bit (Configuration registers (300000-3000FFh) are not write-protected)
#pragma config WRTB = OFF       // Boot Block Write Protection bit (Boot block (000000-0007FFh) is not write-protected)
#pragma config WRTD = OFF       // Data EEPROM Write Protection bit (Data EEPROM is not write-protected)
#pragma config EBTR0 = OFF      // Table Read Protection bit (Block 0 (000800-001FFFh) is not protected from table reads executed in other blocks)
#pragma config EBTR1 = OFF      // Table Read Protection bit (Block 1 (002000-003FFFh) is not protected from table reads executed in other blocks)
#pragma config EBTR2 = OFF      // Table Read Protection bit (Block 2 (004000-005FFFh) is not protected from table reads executed in other blocks)
#pragma config EBTR3 = OFF      // Table Read Protection bit (Block 3 (006000-007FFFh) is not protected from table reads executed in other blocks)
#pragma config EBTRB = OFF      // Boot Block Table Read Protection bit (Boot block (000000-0007FFh) is not protected from table reads executed in other blocks)

#define _XTAL_FREQ 20000000

int main()
{
    ADCON0 = 0b00000001;
    ADCON1 = 0b00001110;
    ADCON2 = 0b10001010;
    TRISA0 = 1;

    while(1)
    {   
        GO_DONE = 1;
        while(GO_DONE);
        unsigned int adc = ((ADRESH<<2) | ADRESL);
        const float maxAdcBits = 1023.0f;
        const float vin = 5.0f;
        const float resistance2 = 10000.0f;
        float voltsPerBit = (vin / maxAdcBits);
        float vout = adc * voltsPerBit;
        float ohms = ((resistance2 * vin) - (resistance2 * vout)) / vout;
    }
}
    
pregunta popgalop

1 respuesta

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Se están uniendo mal sus valores de byte ALTO y BAJO:

    unsigned int adc = ((ADRESH<<2) | ADRESL);

Tienes un resultado de 10 bits, 2 bits en ADRESH y 8 bits en ADRESL.

Diga que los dos valores son

ADRESH = 0b00000010
ADRESL = 0b10101010

A la izquierda, cambia el alto uno por 2 lugares, por lo que se convierte en:

ADRESH = 0b00001000
ADRESL = 0b10101010

Ahora tú O los dos valores juntos.

ADRESH = 0b00001000
ADRESL = 0b10101010
    OR = 0b10101010

No es de extrañar que los valores sean incorrectos.

Primero debe convertir los dos valores a 16 bits (para asegurarse de que el compilador sepa que funciona con 16 bits de valor, no 8):

unsigned int hval = ADRESH;
unsigned int lval = ADRESL;

Eso hace que los valores:

hval = 0b0000000000000010
lval = 0b0000000010101010

Luego debes cambiar la parte alta en 8 bits para que caiga a la izquierda del valor inferior:

hval = 0b0000001000000000
lval = 0b0000000010101010

Y, finalmente, O ellos juntos:

hval = 0b0000001000000000
lval = 0b0000000010101010
  OR = 0b0000001010101010

Por lo tanto, su código para generar el valor completo podría tener este aspecto:

unsigned int hval = ADRESH;
unsigned int lval = ADRESL;
unsigned int adc = (hval << 8) | lval;

Por supuesto, eso es un poco derrochador en las variables, y se podría comprimir en una sola línea usando el casting para asegurar suficiente espacio de turnos:

unsigned int adc = ((unsigned int)ADRESH << 8) | ADRESL;

Ah, y mientras estás en ello, elimina tu dependencia del punto flotante. Esto hace que su programa tenga muchos recursos y sea un poco lento. Trabaje en valores de punto fijo (entero) en su lugar.

Por ejemplo, calcule los milivoltios, no los voltios:

unsigned long mv = 5000 * adc / 1023;

Luego, a partir de eso, se calcula el valor de la resistencia:

unsigned long ohms = ((10000 * 5000) - (10000 * mv)) / mv;

Y todo sin un solo valor de punto flotante.

    
respondido por el Majenko

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