PIC12F683でA/D変換をする方法　（割込みなしVer.）

PIC12F683でA/D変換を使う方法をまとめました。今回紹介するのは、シンプルにするために、割込みを使わないやり方です。

A/D変換を使うための8ステップ

PIC12F683でA/D変換は、こんな流れで実行します。

Step1：ピンをアナログ入力に設定する

まず、「TRISIOレジスタ」でピンを入力に設定します。

A/D変換に設定したいピンに対応するビットを「1」にします。（TRISIOの後ろに続く数字は、ピンのGPの数字に対応している）

次に、「ANSELレジスタ」のANS<3:0>でピンをアナログ入力に設定します。

A/D変換に設定したいピンに対応するビットを「1」にします。（ANSの後ろに続く数字は、ピンのANの数字に対応している)

Step2：A/D変換モジュールの設定をする

A/D変換モジュール用クロックの設定

A/D変換モジュール用のクロックは、「ANSELレジスタ」のADCS<2:0>で設定します。

A/D変換用のクロックは、その逆数Tadが3us～9usくらいになるように選びます。どの設定にしても、この範囲(3us～9us)に入らない場合は、A/D変換モジュール専用クロックFrcを使う設定（ADCS＝x11）にします。

基準電圧の選択

A/D変換のフルスケール（最大値）に対応する電圧を、どの電圧にするかを選択できます。「ADCON0レジスタ」のVCFGが"0"の場合、電源電圧（Vdd）がA/D変換の最大値となるようにA/D変換されます。そのため、A/D入力ピンの電圧がVdd/2のときには、変換された値は「512」になります。VCFGを"1"にすると、Vrefピンの電圧が、A/D変換の最大値となるようにA/D変換されます。

変換結果の「右詰め/左詰め」を選択

「ADCON0レジスタ」のADFMで、A/D変換した結果（10bit）を、右詰めとするか、左詰めとするかを選択します。

A/D変換した結果のデータは、「ADRESH」、「ADRESL」の2つのレジスタに分けて格納されます。「ADRESH」と「ADRESL」はそれぞれ8bitなので、10bitのデータが2bitと8bitに分けて格納されます。

「右詰め」とすると、上位バイトである「ADRESH」に2bit、下位バイトの「ADRESL」に8bit格納されます。

A/D変換を10bitで行いたい（変換したデータを10bitで取り扱いたい）ときは、データの取扱がラクなので、右詰めがおすすめです。

A/D変換結果を8bitで取り扱う場合（8bit分解能で構わないとき）は、データを左詰めとするのがおすすめです。

データを左詰めとして、下位2bitを無視し、上位バイトのみ使用すると、8bit分解能となります。データの結合処理がいらなくなり、処理が軽くなります。

Step3：A/D変換モジュールを有効にする

「ADCON0レジスタ」のADONを"1"として、A/D変換モジュールを有効化します。

Step4：チャンネル設定をする

「ADCON0レジスタ」のCHS<1:0>で、内蔵A/D変換器に接続するピンを設定します。

PIC12F683の内蔵A/D変換器はひとつで、一度にA/D変換できるのは、ひとつだけです。複数のアナログ入力ピンを使用する場合は、チャンネルを切り替えて、順次A/D変換を実行していくことになります。

Step5：20μsくらい待つ

A/D変換器のサンプルホールド用コンデンサの充電時間として、20μs程度待ちます。

xc.hに__delay_us()というビルトイン関数があるので、これを使うと便利です。

Step6：AD変換をスタートさせる（AD変換開始）

「ADCON0」のGO/DONEを"1"とすると、A/D変換が開始されます。

Step7：変換完了まで待つ

A/D変換が完了すると、「ADCON0」のGO/DONEが"0"となるので、このビットが"0"になるまで待ちます。

Step8：変換結果のデータを読み出す

A/D変換結果は、「ADRESH」と「ADRESL」レジスタに格納されているので、値を読み出します。

A/D変換プログラムの例

この例では、こんな設定で書いています。

• 3ピン（GP4、AN3）をアナログ入力として使う
• A/DクロックはFrc
• 基準電圧はVdd
• データは右詰め（10bitデータとして扱う）

レジスタは1バイトまとめて書く方が多いと思いますが、ここでは上記のStepに合わせて、ひとつずつ（項目ごとに）設定しています。

また、このコードは、A/D変換に直接関係ない部分は省いています。（コンフィグ設定など）

#include <xc.h>
void main( void ){

unsigned short data;			// A/D変換結果用    
//Step1
	TRISIObits.TRISIO4 = 1;		// GP4をinputにする
	ANSELbits.ANS3 = 1;			// AN3をアナログ入力にする    
//Step2    
	ANSELbits.ADCS = 0x03;		// A/D変換クロックはFrc
	ADCON0bits.VCFG = 0;		// 基準電圧はVdd
	ADCON0bits.ADFM = 1;		// データは右詰め
//Step3
	ADCON0bits.ADON = 1;    	//ADC有効

//Mainloop
while(1){    
//Step4
　　ADCON0bits.CHS = 0x03;      // チャンネルセット：AN3
//Step5
    __delay_us(20);  //wait 20us    
//Step6    
    ADCON0bits.GO = 1;    //ADC start
//Step7
    while(ADCON0bits.GO){	// AD変換完了まで待つ
    }    
//Step8
　　data = (ADRESH << 8) & ADRESL;	//　AD変換結果を読み出し（10bitデータ）
}
}