Разработка монтажной схемы печатной платы устройства на основе принципиальных цифровых и аналоговых схем

Рисунок 1 Функциональная схема аналогового компаратора

Настройка компаратора в контроллере AVR ATMega16 .Для других моделей AVR все очень и очень похоже, просто мне так удобней. Если будет затруднение спросишь в комментах.

Мега16 имеет на борту компаратор, со входами AIN0(прямой вход) и AIN1(инверсный вход) Чтобы компаратор заработал его выводы нужно подключить на вход (DDR=0) и отключить подтяжку до единицы (PORT=0).
Регистр конфигураций компаратора ACSR
Биты:

• 
  ACD включение компаратора 0 включен, 1 выключен. По дефолту там ноль, а значит при старте компаратор включен.
  
• 
  ACBG — подключение к прямому входу компаратора внутреннего источника опорного напряжения (ИОН) на 1.22+(-)0.05V. Если 0 то ИОН не подключен.
  
• 
  ACO — бит результата. Собственно, это и есть выход компаратора.
  
• 
  ACI — флаг прерывания. Я думаю, что ты уже привык к тому, что в AVR есть прерывание на каждый чих. Компаратор не исключение. Устанавливается по событию, сбрасывается после ухода на обработчик либо программно, как всегда, записью в него 1.
  
• 
  ACIE — где есть прерывание там должен быть и бит разрешения. Это он и есть. Установив в 1 мы разрешаем прерывания от компаратора. По дефолту, естественно, нуль.
  
• 
  ACIC — подключение компаратора к схеме захвата таймера1. При попадании сигнала на схему захвата текущее значение с таймера тут же тырится в специальный регистр захвата, а таймер продолжает считать дальше. А в привязке к компаратору это удобно когда нужно измерять длительности сигналов.
  
• 
  Биты ACIS1:ACIS0 определяет условие возникновения прерывания от компаратора:
  
  • 
    00 — любое изменение на входе.
    
  • 
    01 — зарезервировано для следующих поколений
    
  • 
    10 — переход с 1 на 011 — переход с 0 на 1
    

Рисунок 2 Пример функциональной схемы управления скоростью вращения двигателя асинхронного типа

Вот за что пользуюмся ATMega так потому унее свой собственный источник опорного напряжения есть. Так что из схемы со стабилитроном можно смело выкинуть все, что касается стабилитрона :) Оставив только делитель, ну и подобрав плечи резисторного делителя так, чтобы получить напругу на выходе чуть выше чем 1.22V.

Мало того, если в контроллере есть АЦП, то на вывод AIN1 можно подключить ЛЮБОЙ вход АЦП. Нереально круто! Для того, чтобы это сделать нужно:
В регистре SFIOR (регистр специальных функций) выставить бит ACME (вроде бы так ракеты назывались в мультике про койота и страуса ;) )
Выключить АЦП, сбросив бит ADEN в регистре настроек АЦП (ADCSRA)
В регистре ADMUX в разрядах MUX2: MUX1: MUX0 указать номер входа АЦП. Аналоговый компаратор входит в состав всех без исключения моделей микроконтроллеров семейства AVR. Будучи включенным, этот компаратор позволяет сравнивать значения напряжений, присутствующих на двух выводах микроконтроллера. Результатом сравнения является логическое значение, которое может быть прочитано из программы. По результату сравнения также может быть сгенерировано прерывание. Используемые компаратором выводы являются контактами портов ввода/вывода общего назначения. В качестве неинвертирующего входа (AIN0) используется вывод PB0, а в качестве инвертирующего (AIN1) PB1. Чтобы указанные линии портов ввода/вывода могли использоваться аналоговым компаратором, они должны быть сконфигурированы как входы (соответствующий разряд регистра DDRB установлен в «1»). Внутренние подтягивающие резисторы, если они подключены, при разрешении работы компаратора отключаются автоматически.