Atmega328P ADC Problem

[Patrick (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe ein kleine Problem mit meiner ADC Messung.

Kurze Beschreibung der Schaltung.

ARef wurde mit einem 100nF Kond. auf GND gelegt.
Dann habe ich die Vee von meinem LCD Display mit einem 4,7K Widerstand 
an PC0 angeschlossen.

Wollte dort mal die Spannung messen als erstes Beispiel.

Leider bekomme ich nur den Wert 1023 heraus.

Keine Ahnung warum (habe ebend erst mit ADC angefangen).

Verzeit mir den GruselCode.
Haben es einfach "zusammengeklatsch".

Könnte ihr den Fehler erkennen?

Besten Dank
Patrick

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//    Absolute Beginner Projekt 04
//
//  Textanzeige auf einem LCD
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// Copyright keins
// Version
/*
* Chip type           : ATMEGA 88
* Clock frequency     : Internal clock 1 Mhz (The device is shipped with this option selected.)
* Fuse Bits einfach auf Auslieferungszustand lassen!

Ein- und Ausgänge
PORT B 0 (14) =
PORT B 1 (15) =
PORT B 2 (16) =
PORT B 3 (17) =
PORT B 4 (18) =
PORT B 5 (19) =
PORT B 6 ( 9) =
PORT B 7 (10) =

PORT C 0 (23) =
PORT C 1 (24) =
PORT C 2 (25) =
PORT C 3 (26) =
PORT C 4 (27) =
PORT C 5 (28) =

PORT D 0 ( 2) = Anschluss 11 am LCD = DB4
PORT D 1 ( 3) = Anschluss 12 am LCD = DB5
PORT D 2 ( 4) = Anschluss 13 am LCD = DB6
PORT D 3 ( 5) = Anschluss 14 am LCD = DB7
PORT D 4 ( 6) = Anschluss  4 am LCD = RS
PORT D 5 (11) = Anschluss  6 am LCD = E Enable
PORT D 6 (12) =
PORT D 7 (13) =
*/


// Main.c
//

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// Include Dateien laden
// ************************************************************************************************

#include <avr/io.h>
#include "lcd-routines.h"
#include <util/delay.h>
#define F_CPU 8000000 //8.000.000


uint16_t readADC(uint8_t channel) {
  uint8_t i;
  uint16_t result = 0;
  
  // Den ADC aktivieren und Teilungsfaktor auf 64 stellen
  ADCSRA = (1<<ADEN) | (1<<ADPS2) | (1<<ADPS1);

  // Kanal des Multiplexers waehlen
  // Interne Referenzspannung verwenden (also 2,56 V)
  ADMUX = channel | (1<<REFS1) | (1<<REFS0);
  
  // Den ADC initialisieren und einen sog. Dummyreadout machen
  ADCSRA |= (1<<ADSC);
  while(ADCSRA & (1<<ADSC));
  
  // Jetzt 3x die analoge Spannung and Kanal channel auslesen
  // und dann Durchschnittswert ausrechnen.
  for(i=0; i<3; i++) {
    // Eine Wandlung
    ADCSRA |= (1<<ADSC);
    // Auf Ergebnis warten...
    while(ADCSRA & (1<<ADSC));
    
    result += ADCW;
  }
  
  // ADC wieder deaktivieren
  ADCSRA &= ~(1<<ADEN);
  
  result /= 3;
  
  return result;
}


int main(void)
{
  
  //DDRB |= (1 << PB0);
  // Initialisierung des LCD
  // Nach der Initialisierung müssen auf dem LCD vorhandene schwarze Balken
  // verschwunden sein
  lcd_init();
  
  // Text in einzelnen Zeichen ausgeben
  lcd_data( 'T' );
  lcd_data( 'e' );
  lcd_data( 's' );
  lcd_data( 't' );
  lcd_data( ' ' );
  // erneut Text ausgeben, aber diesmal komfortabler als String
  lcd_string("Hello World");

  // Die Ausgabemarke in die 2te Zeile setzen
  lcd_setcursor( 0, 2 );
  
  
  // Beispiel
  int variable = 14236;
  // Ausgabe der Variable als Text in dezimaler Schreibweise
  {
    // ... umwandeln siehe FAQ Artikel bei http://www.mikrocontroller.net/Articles/FAQ
    // WinAVR hat eine itoa()-Funktion, das erfordert obiges #include <stdlib.h>
    char Buffer[20]; // in diesem {} lokal
    itoa( variable, Buffer, 10 );
    
    // ... ausgeben
    lcd_string( Buffer );
  }
  lcd_data( 'k' );
  lcd_data( 'm' );
  lcd_data( '/' );
  lcd_data( 'h' );

  DDRB  = 0xff;
  int i = 0;
  _delay_ms(5000);
  while(1) {
    
    lcd_clear();
    lcd_setcursor( 0, 1 );
    uint16_t result = readADC(0);  //Auslesen der analogen Spannungen an Pin 0,
    // also ADC0. In result steht das Ergebnis.
    char Buffer[20]; // in diesem {} lokal
    char Buffer2[20]; // in diesem {} lokal
    itoa(i, Buffer, 10 );
    itoa(result , Buffer2, 10 );
    lcd_string( Buffer );
    lcd_setcursor( 0, 2 );
    lcd_string( Buffer2 );
    PORTB |= (1<<PB0);    //Bit setzen
    _delay_ms(500);       // halbe sekunde warten
    PORTB &= ~(1<<PB0);   // Bit loeschen
    _delay_ms(500);       // halbe sekunde warten
    
    i++;
  }
  
  return 0;
}

[Erik S. (erik_s)]

1023 bekommst du bei Vollaussteuerung oder Übersteuerung des ADC, also 
wenn die Eingangsspannung größer als die Refernzspannung ist:

Die Referenzspannungsquelle des ADC muss den Pufferkondensator am 
Aref-Pin erst laden, das dauert länger als ein paar CPU-Takte. Du 
könntest entweder den ADC an lassen, wenn es auf dessen Stromaufnahme 
nicht ankommt, oder eine Warteschleife zwischen Aktivierung der Referenz 
und Beginn der Wandlungen setzen.

Edit: Der ATMega328P hat laut Datenblatt keine interne 
2,56V-Referenzspannungsquelle, sondern nur 1,1V.

[Thomas (kosmos)]

Evtl sind die internen Pullup Widerstände aktiviert dann liegt VCC am 
Eingangspin an.

[Walter S. (avatar)]

miss mal die Spannung an PC0, vielleicht ist sie größer als 1,1 Volt

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Patrick schrieb:
> #include <util/delay.h>
> #define F_CPU 8000000 //8.000.000

Da solltest du eine Fehlermeldung bekommen, weil <util/delay.h> schon 
F_CPU benötigt. Tausch einfach mal die Zeilen. Das ist bei IDEs wie 
Atmel Studio allerdings nicht nötig, da F_CPU in den Projekt 
Einstellungen gesetzt wird. Um dabei Verwirrungen zu vermeiden, kannst 
du sowas machen

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 8000000UL
#endif

Entscheide dich auch für die wahre Taktfrequenz. Im Header schreibst du 
was von Auslieferzustand, setzt dann aber statt 1MHz die 8MHz.
Patrick schrieb:
> // Den ADC initialisieren und einen sog. Dummyreadout machen
>   ADCSRA |= (1<<ADSC);
>   while(ADCSRA & (1<<ADSC));
Mach den Readout ruhig und verwirf das Ergebnis.

Es ist übrigens nicht nötig, jedesmal den ADC zu initialisieren. Das 
kannst du einmal machen und dann in einer ADCRead Routine nur noch 
starten und abfragen.

[Thomas E. (thomase)]

Matthias S. schrieb:
> #ifndef F_CPU
> #define F_CPU 8000000UL
> #endif

Das kann man machen. Ideal ist das aber nicht. Deswegen bevorzuge ich 
die härtere Gangart:

#ifndef F_CPU
 #error F_CPU not defined.
#endif