Convertidor Analogico-Digital (ADC)

El PIC18F4550 integra un ADC de 10 bits con 13 canales analogicos (AN0–AN12). Convierte una tension analogica (potenciometro, LM35, divisor resistivo) en un numero digital que tu programa lee desde ADRESH:ADRESL.

Esta pagina cierra Tema 9 CAD del curso: registros ADCON0/1/2, flujo de conversion y enlace con GPIO y config bits. La aplicacion oficial es Practica 7 — Convertidor AD.

Mapa de canales analogicos AN0 a AN12 en puertos A, B y E — Distribucion de los 13 canales ADC. RA4 no es analogico. — Tema 9 CAD — basado en datasheet PIC18F4550

Figura 9.1: funciones basicas en un sistema de medida — Cadena sensor → acondicionamiento → ADC → procesador. El ADC digitaliza la senal analogica. — Tema 9 — Convertidor A/D · UNEXPO

Figuras 9.2 y 9.3: acondicionamiento de senal y caracteristica de transferencia del ADC — Acondicionador antes del ADC y curva de cuantizacion (aproximaciones sucesivas). — Tema 9 — Convertidor A/D · UNEXPO

Que hace el ADC

El convertidor A/D mide una tension en un pin analogico y la representa como entero 0–1023 (10 bits).

Paso 1 — Del mundo analogico al digital

  Sensor (potenciometro, LM35…)
       ↓  tension 0 V – Vref (tipico 5 V)
  Pin ANx del PIC (RA0, RE0…)
       ↓  modulo ADC (aproximaciones sucesivas)
  ADRESH:ADRESL  →  valor 0..1023 en tu programa

Sin ADC tendrias que construir conversion externa; el PIC18F4550 la trae integrada.

Paso 2 — Resolucion y LSB

Concepto	Valor en PIC18F4550
Resolucion	10 bits → 1024 niveles (0 a 1023)
1 LSB	Vref / 1024 ≈ 4,88 mV con Vref = 5 V
Tension estimada	`V ≈ (ADRES / 1023) × Vref`

Ejemplo: ADRES = 512 → V ≈ 2,5 V con Vref = 5 V.

Paso 3 — Tres registros de configuracion

Registro	Funcion principal
`ADCON1`	Que pines son analogicos vs digitales (`PCFG`)
`ADCON2`	Reloj de conversion (`ADCS`), formato (`ADFM`), tiempo de adquisicion
`ADCON0`	Canal (`CHS`), encendido (`ADON`), inicio/fin (`GO/DONE`)

Configuras ADCON1/2 una vez al inicio; en cada lectura tocas ADCON0 (canal + GO).

Paso 4 — Relacion con GPIO y config bits

TRISx — el pin ANx debe ser entrada.
ADCON1 — declara el pin como analogico; el resto del puerto puede quedar digital (LCD, LEDs).
PBADEN = OFF en CONFIG — evita que RA/RB arranquen analogicos sin querer (Config bits).

Canales analogicos AN0–AN12

Puerto	Pines analogicos	Notas
A	RA0/AN0, RA1/AN1, RA2/AN2, RA3/AN3, RA5/AN4	RA4 no es analogico (T0CKI digital)
B	RB0/AN12, RB1/AN10, RB2/AN8, RB3/AN9, RB4/AN11	Comparten puerto con GPIO e interrupciones
E	RE0/AN5, RE1/AN6, RE2/AN7	Comunes en practicas con LCD en RE

Practica 7: potenciometro en AN0 (RA0); LCD y pines de control en digital via ADCON1.

ADCON0 — canal, encendido y GO/DONE

Campo	Funcion
`CHS3:CHS0`	Selecciona canal AN0–AN12
`ADON`	1 = modulo ADC encendido
`GO/DONE`	1 = conversion en curso; 0 = terminada

Flujo de una lectura:

  BSF ADCON0, GO     ; inicia conversion
       ↓
  Esperar GO = 0     ; hardware termina
       ↓
  Leer ADRESH:ADRESL

ADCON1 — pines analogicos vs digitales

PCFG en ADCON1 define que pines son ANx y cuales GPIO digital. Valor tipico Practica 7 — solo AN0 analogico:

        MOVLW   0x0E                ; RA0 analogico, resto digital
        MOVWF   ADCON1

En practicas solo GPIO (Practica 1, teclado LCD) suele usarse ADCON1 = 0x0F para dejar todos los pines como digitales.

ADCON2 — reloj, formato y adquisicion

Campo	Funcion
`ADCS2:0`	Reloj de conversion (depende de Fosc)
`ADFM`	0 = justificado a la derecha; 1 = a la izquierda
`ACQT2:0`	Tiempo de adquisicion (sample & hold)

Cristal 20 MHz (curso UNEXPO): ADCS = 101 en ADCON2. Codigo de referencia Practica 7:

        MOVLW   B'10100010'         ; ADFM=1, ADCS=101
        MOVWF   ADCON2
        MOVLW   B'00000001'         ; canal AN0, ADON=1
        MOVWF   ADCON0
        BSF     TRISA, 0            ; RA0 entrada

Recorrido completo — leer AN0 (potenciometro)

Subrutinas estilo sandwich:

config_adc:
        MOVLW   0x0E
        MOVWF   ADCON1
        MOVLW   B'10100010'
        MOVWF   ADCON2
        MOVLW   B'00000001'
        MOVWF   ADCON0
        BSF     TRISA, 0
        RETURN

leer_an0:
        BSF     ADCON0, GO          ; inicia conversion
espera_adc:
        BTFSC   ADCON0, GO          ; salta si GO=0 (listo)
        GOTO    espera_adc          ; salto → bucle hasta terminar
        MOVF    ADRESL, W           ; lee resultado (segun ADFM)
        MOVWF   adc_l
        MOVF    ADRESH, W
        MOVWF   adc_h
        RETURN

Desde programa:: CALL config_adc una vez; en bucle CALL leer_an0 y muestra en LCD o convierte a voltaje.

Interrupcion ADC (opcional)

Puedes usar ADIE en PIE1 + PEIE + GIE para leer el resultado en una ISR cuando ADIF se activa — misma cadena que Timer1. En Practica 7 el curso suele usar polling sobre GO/DONE.

Errores comunes

Error	Sintoma
No configurar ADCON1	Lecturas erraticas o pines LCD afectados
Pin como salida (`TRIS=0`)	ADC no mide correctamente
GO sin ADON	Conversion no arranca
ADCS incorrecto para Fosc	Conversion lenta o imprecisa
Confundir RA4 con analogico	AN4 esta en RA5, no RA4

Practica 7 UNEXPO

Practica · Laboratorio

Practica 7 — Convertidor AD

Lee un potenciometro o sensor en AN0, convierte el valor y muestralo en LCD o LEDs. Cristal 20 MHz: ADCS = 101 en ADCON2. Tutorial completo: Practica 7.

Siguiente paso

PWM / CCP — otro modulo del Tema 9 (salida analogica por duty cycle)
UART — enviar el valor ADC al PC (Practica 8)
Parcial IV — repaso ADC + serial

Preguntas estilo parcial

¿Cuantos bits tiene el ADC del PIC18F4550?

10 bits → valores 0–1023.

¿Que hace BSF ADCON0, GO?

Inicia una conversion; el bit queda en 1 hasta que termina (GO/DONE = 0).

¿Para que sirve ADCON1?

Configura que pines son entrada analogica y cuales GPIO digital.

¿Que pin NO es analogico en PORTA?

RA4 — es T0CKI (entrada digital del Timer0).

Ejercicio · Parcial

Calcula la tension

Si Vref = 5 V y ADRES = 768, ¿aproximadamente cuantos voltios mide el canal? (768/1023 × 5 V)