First Version of L14

Author: SebastianZug

14_ADC.md

@@ -0,0 +1,38 @@
+import numpy as np
+import matplotlib.pyplot as plt
+from scipy.optimize import curve_fit
+
+# Generierung der "Realen Messungen"
+f = 40  # Hz
+tmin = -0.3
+tmax = 0.3
+t = np.linspace(tmin, tmax, 400)
+s = np.cos(2*np.pi*f*t)
+
+# Abtastung mit einer Frequenz kleiner der Grenzfrequenz
+T = 1/35.0
+nmin = np.ceil((tmin) / T)
+nmax = np.floor(tmax / T)
+n = np.arange(nmin, nmax) * T
+y = np.cos(2*np.pi*f*n)
+
+# Fitting eines Cosinussignals anhand der Messungen
+
+
+def test(x, a):
+    return np.cos(a * x)
+
+
+# Berechnung des Signalverlaufes mit der geschätzten Periodendauer
+param, param_cov = curve_fit(test, n, y)
+ans = np.cos(param[0]*t)
+
+# Ausgabe
+fig, ax = plt.subplots()
+ax.plot(t, s)
+ax.plot(n, y, '.', markersize=8)
+ax.plot(t, ans, '--', color='red', label=f"Estimated Signal")
+ax.grid(True, linestyle='-.')
+ax.tick_params(labelcolor='r', labelsize='medium', width=3)
+
+plt.show()

exampleCode/14_ADC/ Nyquist/sampling.py

@@ -0,0 +1,16 @@
+#define F_CPU 16000000UL
+#include <avr/io.h>
+
+int main()
+{
+  ADCSRB = (1<<ACME);
+  DDRB = (1<<PB5);
+  
+  while(1)
+  {
+    if (ACSR & (1<<ACO))/* Check ACO bit of ACSR register */
+    PORTB = (1<<PB5); /* Turn ON PB5 pin */ 
+    else    /* If ACO bit is zero */ 
+    PORTB &= ~(1 << PB5); /* Then turn OFF PB5 pin */   
+  } 
+}

exampleCode/14_ADC/Comperator/Comperator.ino

@@ -0,0 +1,38 @@
+#ifndef F_CPU
+#define F_CPU 16000000UL // 16 MHz clock speed
+#endif
+
+#include <avr/io.h>
+#include <util/delay.h>
+
+int readADC(int channel) {
+  int i; int result = 0;
+  // Den ADC aktivieren und Teilungsfaktor auf 64 stellen
+  ADCSRA = (1<<ADEN) | (1<<ADPS2) | (1<<ADPS1);
+  // Kanal des Multiplexers & Interne Referenzspannung (2,56 V)
+  ADMUX = channel | (1<<REFS1) | (1<<REFS0);
+  // Den ADC initialisieren und einen sog. Dummyreadout machen
+  ADCSRA |= (1<<ADSC);
+  while(ADCSRA & (1<<ADSC));
+  //4 Leseoperationen
+  for(i=0; i<4; i++) {
+    ADCSRA |= (1<<ADSC);
+    while(ADCSRA & (1<<ADSC)); // Auf Ergebnis warten...
+    result += ADCW; }
+  // ADC wieder deaktivieren
+  ADCSRA &= ~(1<<ADEN);
+  return result>>2;
+}
+
+int main(void)
+{
+  Serial.begin(9600);
+  while (1) //infinite loop
+  {
+    int result = readADC(0);
+    Serial.println(result);
+    Serial.flush();
+    _delay_ms(10); //1 second delay
+  }
+  return  0; // wird nie erreicht
+}