2025-10-28 08:51:44
Датчик освещенности выдает напряжение, прямо пропорциональное уровню света. Его выход подключен к АЦП микроконтроллера с опорным напряжением 3.3 В. АЦП имеет разрядность 10 бит. При освещенности 100 лк датчик выдает 1.5 В. Какое значение будет в регистре АЦП при 150 лк?
Физика 11 класс Аналогово-цифровое преобразование датчик освещенности напряжение уровень света АЦП микроконтроллер опорное напряжение 10 бит освещённость значение в регистре 150 лк Новый
2025-10-28 08:52:00
Для решения этой задачи нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Определение пропорциональностиДатчик освещенности выдает напряжение, которое прямо пропорционально уровню света. У нас есть информация о том, что при освещенности 100 лк датчик выдает 1.5 В. Это значит, что мы можем установить пропорциональную зависимость:
- 100 лк -> 1.5 В
Теперь нам нужно найти, какое напряжение будет при освещенности 150 лк.
Шаг 2: Вычисление нового напряженияТак как напряжение пропорционально освещенности, мы можем использовать простую пропорцию:
- (150 лк / 100 лк) = (U / 1.5 В),
где U - это искомое напряжение при 150 лк. Переписываем уравнение:
- U = (150 лк / 100 лк) * 1.5 В.
Теперь подставим значения:
- U = 1.5 В * 1.5 = 2.25 В.
Теперь нам нужно преобразовать полученное напряжение в значение, которое будет записано в регистре АЦП. Для этого используем формулу:
- ADC_value = (U / V_ref) * (2^n - 1),
где:
- U - измеренное напряжение (2.25 В),
- V_ref - опорное напряжение (3.3 В),
- n - разрядность АЦП (10 бит).
Теперь подставим все известные значения в формулу:
- ADC_value = (2.25 В / 3.3 В) * (2^10 - 1).
Сначала вычислим (2^10 - 1):
- 2^10 = 1024,
- 2^10 - 1 = 1023.
Теперь подставим это значение в формулу:
- ADC_value = (2.25 / 3.3) * 1023.
Теперь вычислим (2.25 / 3.3):
- 2.25 / 3.3 ≈ 0.6818.
Теперь подставим это значение:
- ADC_value ≈ 0.6818 * 1023 ≈ 696.67.
Поскольку значение в регистре АЦП должно быть целым, округляем до ближайшего целого числа:
- ADC_value ≈ 697.
Таким образом, значение, которое будет в регистре АЦП при освещенности 150 лк, составляет примерно 697.