1 导言
在压力或温度丈量中的传感器输出一般是毫伏级的弱小信号,传统的电路规划办法是在A/D转化之前添加一级高精度的丈量放大器,这样一来就添加了本钱,体系也较为杂乱。AD7715具有完好的模仿前端,能够直接丈量传感器输出的直流弱小信号,转化精度到达16位不失码。AD7715是ADI公司的单电源、低本钱、低功耗16位ADC,适用于低频、高精度工业级转化。该器材选用三线串行口与微控制器或DSP体系联接,经过软件编程能够对增益、信号极性、输入通道作出设置。
2 AD7715首要特性
AD7715为16位不失码,线性差错0.0015%,自带可编程增益前置放大器,G=1,2,32和128,输入为差分输入,3线串行接口,带模仿输入缓冲器,3V或5V单电源作业,带输出速率可编程的低通滤波器,16引脚SIOC和DIP封装。AD7715的功用框图如图1所示。
AD7715具有16个引脚,分述如下:
(1) SCLK外部串行时钟输入端
(2) MCLKIN、MCLKOUT主时钟信号端(即晶振衔接端);
(3) RESET复位端;
(4) AIN(+)、AIN(-)为模仿信号输入端;
(5) AVDD;DVDD电源
(6) REFIN(+)、REFIN(-)端;
(7) AGND;DGND接地端
(8) CS片选端;
(9) DRDY端;
(10) DOUT数据输出端;
(11) DIN数据输入端。
3 AD7715在丈量中的典型运用
硬件规划
AD7715只需求很少的外部元件便能够构成一个高精度的丈量外表,运用串行接口能够和各种单片机或微处理器联接。依据笔者的实践运用,这儿介绍AD7715与最常用的89C51联接,组成一个丈量体系。其接口详细电路见图2。
从图中能够看出,AD7715除了晶振和微调电容以外,简直无需其他元件。参阅电压由电桥鼓励电源经过火压电阻R1、R2供给、能够消除因鼓励电压改变引起的丈量差错。AD7715作业电源有模仿电源(AVDD)和数字电源(DVDD)之分,不需求特定的加电次序,能够先加AVDD或DVDD电源。需求留意,在REFIN、AIN和其他逻辑输入引脚参加信号之前、应给AD7715电源接通,避免产生闭锁(Latch-up)。
89C51集成度高,一般不需扩大就能满足要求;速度快,完全能够和AD7715合作运用;低功耗,5V电源和AD7715单电源正好合适运用在便携式仪器和电池供电的场合。
装置AD7715的印刷线路板,应将模仿和数字部分分离隔,约束在特定的区域内。AGND和DGND应当一点衔接,为星形接地址,尽量*近AD7715的方位。别的,应将模仿地安置在器材的下面,而不要将数字地安置在下面,地线和电源线尽可能粗些。
软件规划
AD7715经过对片内寄存器的编程,能够完成增益挑选、滤波频率挑选、转化周期挑选、主动校准和AD转化等功用。对AD7715的任何一种操作,有必要首要对通讯寄存器写入相应代码,然后才能对其他寄存器读写。
AD7715的大多数寄存器是8位寄存器,只要数据寄存器、零点校准寄存器和满量程校准寄存器是16位寄存器。关于8位89C51单片机说,16位寄存器数据需求分2个字节进行读写操作。
图3示出一个AD7715自校准操作的程序流程图
4 结语
该芯片具有自校准、体系校准和布景校准功用,能够消除零点差错、满量程差错及温度漂移的影响。该器材很容易与89C51接口,合适于便携式工业温度、压力等外表中运用。