Conversione analogico-digitale e digitale-analogico per sistemi a microcontrollore, il controllore ATmega328P

This thesis explores the main analog-to-digital (ADC) and digital-to-analog (DAC) conversion methods, which are essential in modern electronic systems for interfacing the physical and digital worlds. The first part of the work analyzes key DAC architectures, including R/2ⁿR and R/2R networks, as well as various types of ADCs: flash, digital ramp, single and dual slope, tracking, successive approximation (SAR), and delta-sigma. Each converter is examined in terms of operating principles, advantages, limitations, and typical application contexts. The second part of the thesis focuses on the successive approximation ADC integrated in the ATmega328P microcontroller. A technical overview is provided, with particular attention to its pin configuration, operating modes, and the parameters that affect its performance. The goal of the work is to offer both a theoretical and practical understanding of signal conversion techniques, with a focus on a widely used and concrete example from the electronics domain.

Questa tesi affronta lo studio dei principali metodi di conversione analogico-digitale (ADC) e digitale-analogico (DAC), fondamentali nei sistemi elettronici moderni per l'interfacciamento tra mondo fisico e digitale. Nella prima parte del lavoro vengono analizzati i principali convertitori DAC, tra cui le architetture R/2ⁿR e R/2R, e i principali convertitori ADC: flash, a rampa digitale, single e dual slope, tracking, ad approssimazioni successive (SAR) e delta-sigma. Per ciascuno di essi vengono descritti i principi di funzionamento, i vantaggi, gli svantaggi e i contesti applicativi più comuni. La seconda parte della tesi è dedicata all'approfondimento dell'ADC ad approssimazioni successive integrato nel microcontrollore ATmega328P. Ne viene fornita una panoramica tecnica, con particolare attenzione alla configurazione dei pin, alle modalità operative disponibili e ai parametri di configurazione che ne influenzano le prestazioni. Il lavoro si propone di fornire una visione teorica e applicativa delle tecniche di conversione, con un focus su un caso concreto e diffuso nel mondo dell’elettronica.