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Comparador A. Integrantes Álvaro Bravo Domingo Devotto Nelson Figueroa. Introducción. Comparador de voltaje analógico. Posibles Usos: Detección de nivel de carga en dispositivos portátiles que utilizan batería. Medición de elementos resistivos.
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Comparador A Integrantes Álvaro Bravo Domingo Devotto Nelson Figueroa
Introducción • Comparador de voltaje analógico. • Posibles Usos: • Detección de nivel de carga en dispositivos portátiles que utilizan batería. • Medición de elementos resistivos. • Adaptación de señales pequeñas, que necesiten activar un evento en el microcontrolador.
Características • Multiplexor para las entradas + y -, que permite intercambiarlas. • Filtro RC seleccionado por software. • La salida del comparador permite captura del timer_A. • Control por software del buffer de los puertos de entrada. • Capacidad de interrupción. • Referencia de voltaje seleccionable. • Tanto el comparador como el circuito de referencia pueden ser desconectados.
Conexiones • NO es posible utilizar el comparador en la tarjeta de desarrollo, ya que los pines están ocupados con el LCD.
Comparador • El comparador compara entre las dos señales analógicas, de los terminales + y –. • Si el terminal + es mas positivo que el terminal -, entonces la salida del comparador CAOUT queda en alto. • El comparador se puede desconectar (para ahorrar energía) a través del bit de control CAON, en cuyo caso la salida queda baja.
Switches Análogos de Entrada • Permiten conectar o desconectar los terminales de entrada asociados a los pines del puerto 2 usando los bits P2CAx. • Los bits P2CAx permiten: • Aplicar señales externas a los terminales + o del comparador. • Ruteo de una referencia de voltaje interno a un pin asociado de la salida . • El bit de control CAEX controla la entrada al multiplexor, intercambiando cual señal de entrada se conecta a los terminales + y -.
Filtro de Salida • La salida del comparador se puede utilizar con o sin filtro interno. • Cuando se setea el bit de control CAF, la salida del comparador es filtrada con un Filtro-RC integrado. • El comparador oscila cuando la diferencia entre los voltajes de los terminales de entrada es pequeña. • Seleccionando el filtro, se reduce dicha oscilación.
Filtro de Salida • Ejemplo sin filtro : • #include "msp430x14x.h" • void main () • { • WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; • P2SEL = 0xff; // configura puerto 1 como i/o • P2DIR = 0x04; // pin 2 como salida, • // y el resto como entrada • CACTL1 = CARSEL | CAON | CAREF1; • CACTL2 = P2CA0; • }
Filtro de Salida • Salida sin filtro:
Filtro de Salida • Ejemplo con filtro: • #include "msp430x14x.h" • void main () • { • WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; • P2SEL = 0xff; // configura puerto 1 como i/o • P2DIR = 0x04; // pin 2 como salida, • //y el resto como entrada • CACTL1 = CARSEL | CAON | CAREF1; • CACTL2 = P2CA0 | CAF; // se configura el filtro • }
Filtro de Salida • Salida con filtro:
Generador de Voltaje de Referencia • EL objetivo es entregar el voltaje de Referencia interno llamado VCAREF . • El Voltaje VCAREF puede tomar valores de 0.5Vcc, 0.5Vcc o un voltaje umbral de un transistor. • Los Valores de VCAREF se configuran mediante los bits de control CAREFx del Registro CACTL1. • Para seleccionar a cual entrada se aplicara VCAREF se utiliza el bit CARSEL del Registro CACTL1.
Generador de Voltaje de Referencia • Codigos en C Ejemplo ocupando el voltaje Vcaref • Utiliza una señal de entrada externa en CAO (+) comparada con un voltaje de Referencia interno en CA1(-) #include "msp430x14x.h" • void main () // utiliza Vcaref= 0.25Vcc • { • WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; • P2SEL = 0xff; // configura puerto 2 como i/o • P2DIR = 0x04;//configura pin 2 como salida, resto entrada • CACTL1 = CARSEL | CAON | CAREF0;//seteando registro • CACTL2 = P2CA0;//control del Comparador A • }
SEÑAL SALIDA CAOUT PIN 22 SEÑxAL ENTRADA CAO PIN 23 x Generador de Voltaje de Referencia • Ejemplo de Laboratorio ocupando el voltaje Vcaref = 0.25 Vcc
SEÑAL SALIDA CAOUT PIN 22 SEÑAL ENTRADA CAO PIN 23 x Generador de Voltaje de Referencia • Ejemplo de Laboratorio ocupando el voltaje Vcaref = 0.5 Vcc CAREF0 CAREF1
Interrupciones • EL sistema de interrupciones del comparador se compone principalmente de un flip-flop D , de compuertas lógicas ,de la salida del comparador y registros interrupción. • El flag de interrupción CAIFG se pone en alto cuando hay un cambio en el canto de la salida del comparador. • La activación del flag de interrupción se selecciona si es por canto de subida o bajada mediante el bit selector CAIES del registro CACTL1 del comparador. • Para generar una interrupción es necesario configurar los bits CAIE y GIE , para que el flag CAIFG genere un requerimiento de servicio de interrupción. • El flag CAIFG es reiniciado cuando el requerimiento es servido o puede ser reiniciado manualmente por software.
Interrupciones • Codigos en C Ejemplo ocupando el vector de interrupción del Campador A • Utiliza una señal de entrada externa comparada con un voltaje de Referencia interno generando una interrupción • void main (){ • _EINT(); • WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; • P2SEL = 0xff; // configura puerto 2 como i/o • P2DIR = 0x04; //direccion de salida • CACTL1 = CARSEL|CAON|CAREF1|CAIE; • CACTL2 = P2CA0|CAF; • P3SEL=0x00; • P3DIR = 0x01; • while(1){;}} • #pragma vector=COMPARATORA_VECTOR • __interrupt void comparador(void){ • if(P3OUT!=0)P3OUT=0x00; • else P3OUT=0x01;}
Registro CAPD • Los pines de los puertos I/O del microcontrolador tienen características de puertas digitales CMOS. • Por lo tanto una tensión análoga de entrada podría producir una corriente parásita en la puerta digital. • Deshabilitando el buffer del puerto 2 entrada se elimina la corriente parásita de la compuerta lógica y reduce el consumo de potencia del microcontrolador. • Para habilitar el buffer se configura el bit CAPDx del pin correspondiente del puerto 2 del Registro CAPD. Ej. CAPD = CAPD3;
Registros El comparador se configura en base a tres registros: Los registros son de lectura y escritura, y son reseteados al encendido del microcontrolador.
