Ano, všechny mikrokontroléry mají nějaký způsob, jak vytvářet napěťové signály řízené firmwarem. Metoda hrubé síly je pro mikroobsahující digitálně-analogový převodník (D / A). Firmware zapíše číslo do D / A a vytvoří napětí úměrné tomuto číslu.
Jednou z důležitých specifikací D / As je, kolik bitů číslo má. To určuje jeho rozlišení. D / A může produkovat 2 N různé hodnoty, pokud je v čísle N bitů. Například 8bitový D / A může produkovat 256 různých úrovní napětí. Všimněte si, že běžný digitální výstupní pin lze považovat za 1 bitový D / A. Číslo má dva stavy, 0 a 1, a výstupní napětí je buď vysoké, nebo nízké.
Většina mikroprocesorů nemá vestavěný vícebitový D / As, protože je po něm malá poptávka. Obvykle se snažíme převádět analogové hodnoty na digitální co nejdříve v procesu, manipulace provádíme digitálně a poté věci ovládáme pulzy. Je neobvyklé chtít, aby mikroskop produkoval analogové napětí. Dokonce i v aplikacích, jako je zvuk, o kterém si můžete myslet, že je neodmyslitelně spojen s analogovým signálem, se věci často řeší digitálně nebo na konci pulzy. To je v podstatě to, co zesilovač třídy D. je.
Pokud nechcete použít jeden z omezené sady mikroskopů, které mají vestavěný D / A, můžete jeden přidat externě. Existuje mnoho D / As k dispozici, že mikro může řídit například po sběrnici SPI.
Pokud však nepotřebujete vysokorychlostní výstup, výsledkem nízkofrekvenčního filtrování výstupu PWM mikro je pěkný analogový signál. Mikroskopy jsou schopné produkovat dobře řízené sekvence pulzů a mnoho z nich má pro tento účel zabudovaný hardware. Zvažte například digitální výstup, který lze změnit každých 1 µs (rychlostí 1 MHz). Předpokládejme, že jste seskupili časové řezy 1 µs do bloků po 1023. U každého bloku můžete mít kdekoli od 0 do 1023 řezů vysokých. Pokud byste to měli průměrovat, dostali byste analogickou hodnotu s 1024 možnými úrovněmi, což je to, co byste dostali z 10bitového D / A. Surový signál bude obsahovat požadovanou průměrnou hodnotu plus vysoké frekvence začínající na 1 MHz / 1023 = 978 Hz. Použitím několika pólů nízkofrekvenční filtrace (jeden rezistor a kondenzátor na pól) můžete udržet nízkofrekvenční průměrný signál a zbavit se komponent 978 Hz a vyšších.
Tento typ A / D má některé pěkné vlastnosti v tom, že je velmi lineární, monotónní a bez výkonu dvou závadných výstupů. Jedinou nevýhodou je obvykle šířka pásma. U několika jednoduchých rezistorů a kondenzátorů tvořících dolní propust pravděpodobně nebudete moci získat analogový signál rychleji než za 10 s Hz.
Všimněte si, že použití 1023 řezů na blok bylo libovolnou volbou, kterou jste provedli . Pokud chcete větší rozlišení, zvětšete bloky, ale filtrovaný výstup se pak bude muset měnit pomaleji. Spousta mikroskopů však dokáže generovat PWM v hardwaru s mnohem rychlejší rychlostí řezu než 1 MHz.
Pokusil bych se zjistit, zda je možné PWM metodu před spuštěním na externí D / A.