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ADS1100 A/D转换器在称重仪表上的应用

发布时间:2020-11-30 16:53:51 |来源:网络转载

伴随着称重技术性的持续发展趋势,大家对称重仪表的测量精度和自动化技术水平明确提出了愈来愈高的规定.现阶段海外的很多企业早已发布精密度很高的电子器件称重仪表.而精密度的提升 除了与精确测量感应器有关系外,A/D转换器件也是危害称重仪表精密度的一个关键的层面.挑选适合的、高精密的变位系数转换器件将大幅度提高称重仪表的特性和精密度,降低占有硬件平台,提升 应用的便捷水平.TI公司不久荣誉出品的业内最少封裝的变位系数转换器ADSU00便是一款较为理想化的A/D转换器件.它广泛运用于对屏幕分辨率、室内空间和功能损耗规定较高的场所,典型性的运用包含称重仪表、工业生产过程管理、智能变送器及温度检测等.文中详解了ADS1100A/D转换器的构造构成、原理及其插口方式,详细介绍了它在称重仪表上的运用.
1ADS1100转换器的特性、构造及脚位遍布
ADSU00是一种高精密持续自校准的差分信号键入△-SA/D转换器,16位变换精密度,SOT23-6中小型封裝,不用外接一切元器件,较大 水平的降低设计空间;单开关电源工作中,供电系统开关电源2.7-5.9V,工作标准电压为标准工作电压,低噪音键入,每一次变换后可全自动关闭电源,空余周期功耗运作;釆样速率可编程控制器为8、16、32、128SPS的变换速率;键入增益值可编程控制器设定,可挑选1、2、4、8、倍的放大增益值;FCTM串行总线插口,无漏码传送;8种可选择详细地址,內部系统软件数字时钟;能够容许较小的精确测量数据信号输入.运用范畴包含多功能仪表、过程管理、携带式仪器设备及其消费性电子设备等行业.它关键包含△-、A/D转换器,数字时钟产生器,可编程控制器放大仪、FC插口等.其作用构造框架图见图1.
ADS1100为SOT23-6中小型封裝,脚位遍布及叙述见图2.

转换器构造框架图和脚位遍布及叙述图

2ADS1100的通电校准和实际操作方式
ADSU00在通电时全自动实行校准实际操作,还可以回应主控芯片元器件(如单片机设计)传出的Pc系统总线的启用校准,实行內部校准.
ADS1100有二种实际操作方式,持续变换方式和单步变换方式.在持续方式下,A/D变换持续开展,每一次变换完毕,最先将結果储放在輸出存储器里,随后开展下一次变换.在单步方式下,最先对方法存储器ST/BSY部位1后,ADS1100才刚开始变换,变换完毕,結果储放在輸出存储器,并校准ST/BSY位.当由持续方式变换到单步方式时.ADS1100将进行当今已经开展的实际操作,并把ST/BSY位校准.
3內部存储器和A/D变换计算方式
ADS1100有两个根据I2C总线浏览的存储器,輸出存储器和方法存储器,16位輸出存储器储放A/D变换的結果,通电或校准后,存储器清零.8位方法存储器用于完成ADS1100实际操作方式、数据信息传输速率、可编程控制器增益值的操纵,默认设置设定位8CH,见表1:

方式寄存器表

ST/BSY位:在单步变换方式下,对该位写1,变换刚开始,在变换全过程中,向该位写1属失效实际操作.在单步方式下读实际操作时,该位标示A/D变换情况,ST/BSY=1,表明已经开展变换;ST/BSY=0表明变换完毕,这时之前A/D变换的結果储存在輸出存储器里.在持续变换方式下,对该位的写实际操作被忽视,而该位的读取值自始至终是1.
第5、6位为维护:自始至终为零.
SC位:实际操作方式挑选位,SC=1,单步变换方式;SC=0持续变换方式,缺省值为0.
DR1.DR0位:操纵A/D变换速率.可挑选8、16、32、128SPS的变换速率.
PGAl.PGAO:这俩位决策ADS1100的增益值.可挑选1、2、4、8倍的变大增益值.

值和转换速度关系表

4ADS1100和单片机设计的硬件配置插口以及存取数据
因为ADS1100釆用通用性*C系统总线插口,因此 能够立即和含有I2C总线插口的单片机设计相接,也可立即和没有「C插口的单片机设计相互连接,运用十分便捷.基础通信接口参照图3示.ADS1100键入双极型数据信号,可是留意不可以立即变换负工作电压数据信号.串行通信系统总线SDA和串行通信数字时钟系统总线SCL务必接上拉电阻,阻值的尺寸挑选应考虑到功能损耗、系统总线操作速度和系统总线容抗难题.

接口电路图

根据系统总线插口,单片机设计能够便捷的完成对ADS1100转换器的读与实际操作.最先在SCL为上拉电阻时,SDA出現一个降低沿起动FC线,随后推送的第一个字节数便是ADS1100的详细地址,在其中第8位为读写能力方位位(“1”表明接纳ADS1100的数据信息,“0”表明传送数据给ADS1100),ADS1100接受到字节数数据信号后要回到一个回复数据信号,创建主从关系挥手后,若是开展读实际操作-ADS110先后推送輸出存储器上位字节数、底位字节数和方法存储器字节数数据信息,单片机设计每接到一个字节后必须回到一个回复数据信号,也可只读一个字节,若超过三个字节数,后边接到的将是FFH.倘若开展写实际操作,单片机设计将推送方法存储器的改动字节数值,因为只有一个方法存储器,因此 在开展写实际操作时ADS1100只回应第—个字节数,多发性失效.当SCL为上拉电阻时,SAD出現一个上升沿则停用FC系统总线.因此 在开展读实际操作时,单片机设计能够载入16位寄存器地址的結果和8位方法存储器的內容.写实际操作时能够改动方法存储器的组态软件位.实际存取数据时钟频率见图4.

实际存取数据时钟频率图

5ADS1100在称重仪表中的运用
用ADS100做为高精密A/D变换的处理芯片,开发设计出用以轿车冷煤定量分析充注收购的高精密零点自校准称重控制仪表.该称重仪关键包含感应器,键入运算放大器、A/D变换电源电路、89C51单片机设计、显示信息、键盘接口电源电路、通信通信接口、輸出操纵和报警电路等.感应器选用济南市天星LPS-III裁切式感应器(测量范围50KG),键入运算放大器选用高精密、超低温漂运放电路ICL7650,选用内置中文字库的液晶显示屏控制模块,6数字键盘,双路輸出操纵,一路警报輸出,RS232通信插口.如图所示5所显示.该称重控制仪能够进行冷煤的定量分析迅速充注、收购等作用,运用实践活动接口,如图所示5所显示.该称重控制仪能够进行冷煤的定量分析迅速充注、收购等作用,运用实践活动说明,以ADS1100为A/D变换构成的称重控制仪表具备电源电路简易靠谱、高精度、体型小、低成本、应用灵便便捷等特性,可广泛运用于各种高精密称重仪表和其他多功能仪表中。

称重仪表电路示意图

 

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