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一个高精度24位ADC芯片ADS1222的运用方法成都控制器定制_数据_通道

南宫静远 2024-10-20 15:28:29 0

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经查阅,初步得到一款知足哀求的芯片:ADS1222,本文就先容该芯片及其利用方法。
如有干系需求可:3w点yonko-tech点com,扣扣:二五三一26三七二六。

ADS1222是一个2通道、24位、Δ-∑-对数-数字(A/D)转换器。
它在TSSOP-14封装中供应了出色的性能和低功耗。
这个ADS1222非常适宜哀求苛刻的高分辨率丈量,尤其是在便携式系统以及其他节省空间和功率受限的运用中。
Δ-∑调制器和数字滤波器构成根本A/D转换器。
仿照调制用具有±5V差分输入范围。
输入多路复用器(mux)是用于在两个单独的差分输入之间进行选择通道。
可以选择一个缓冲区来增加输入丈量阻抗。
一个大略的2线串行接供词给了所有必要的掌握。
数据检索、自校准和待机模式只需几个大略的波形。
当仅须要单个转换时,ADS1222可以快速关闭(待机模式)在两次丈量之间处于空闲状态时降落了整体功耗,ADS1222s可以连接在一起以创建同步采样多通道丈量系统,ADS1222设计用于轻松连接诸如MSP430的微掌握器。
ADS1222支持2.7V至5.5V电源。
在3V操作中功耗常日小于1mW,待机模式下为1µW。

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紧张特点有:

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(图片来自网络侵删)

⭕带4MHz时钟的240SPS数据速率;

⭕20位有效分辨率;

⭕双差分输入复用器通道;

⭕引脚可选择,高阻抗输入缓冲器;

⭕±5V差分输入范围,建议在GND+0.05V至VDD−1.5V之间,超出会降落精度;

⭕0.0003%INL(范例值),0.0015%INL(最大值);

⭕自校准;

⭕大略的2线串行接口;

⭕片上温度传感器;

⭕待机模式下的单次转换;

⭕低电流花费:300µA;

⭕仿照电源:2.7V至5.5V;

运用处景:

⭕手持式仪器;

⭕便携式医疗设备;

⭕工业过程掌握;

⭕磅秤等。

1、 封装及引脚解释

2、 参考电路

ADS1222支持5V供电电源,将VDD接直流电源正极,GND接直流电源负极。

CLK给予一定频率的脉冲旗子暗记给ADS1222,为TTL电平,一样平常为2MHz.

一样平常不用片上温度传感器,那么TEMPEN接0 (0V),选择接入外部仿照量通道。

一样平常须要开启缓冲器以得到高输入阻抗,那么BUFEN接1(5V).

参考电压一样平常接高精度2.5V。

3、 利用解释

ADS1222输入的仿照量电压在GND + 0.05V to VDD − 1.5V范围内拥有较高的精度,超出这个范围则精度降落。

其一样平常利用流程如下:

(1) 通道选择

ADS1222是双通道的模数转换器,每个芯片里面有2路仿照量输入通道,在利用时,首先得选择通道,设置引脚MUX则可选择通道。

MUX接0(0V),表示选择通道1,MUX接1(5V),表示选择通道2.

(2)等待转换完成

将SCLK引脚拉低,并监测DRDY/DOUT引脚的电平,当其为0时,表示ADC转换完成。

(3)读取数据

a,只读取数据,须要24个脉冲

数据在串行时钟SCLK的驱动下输出,先输出数据的高位,然后输出数据的低位,直到把全部24位数据输出完。
此时需在SCLK的低落沿后读取数据,ADS1222在每个SCLK脉冲时输出一位数据。

在第24个SCLK脉冲时SCLK保持为高,那么ADS1222则进入待机模式。

b,读取数据后逼迫DRDY/DOUT引脚为高,须要25个脉冲

在前面24位数据输出完后,SCLK再给一个脉冲,ADS1222将逼迫DRDY/DOUT引脚为高。

c,ADS1222自校准,须要26个脉冲

(4)数据解析

ADS1222的数据采取二进制补码的办法存储的,为24位,传输时高位在前。
最高位为符号位,0为正数,1为负数。
当得到的数据为正数时,原码即补码,当为负数时,原码即是除符号位以外的数据位全部取反后加一。

当仿照量输入电压为2倍参考电压(一样平常5V)时,输出的数据为(7FFFFFh,二进制为0111 1111 1111 1111 1111 1111),可知符号位为0为正数,正数的补码即原码,别的为全为1表示丈量为正电压的最大值5V。

当仿照量输入电压为0V时,输出的数据为(000000h,二进制为0000 0000 0000 0000 0000 0000),可知符号位为0为正数,正数的补码即原码,别的为全为0表示丈量为0V。

当仿照量输入电压约为2倍负参考电压时,输出的数据为(800000h,二进制为1000 0000 0000 0000 0000 0000),可知符号位为1为负数,将补码转换为原码,为1 1000 0000 0000 0000 0000 0000(对付此数,负数的补码求原码后,数据变成25位(1位符号位+24位数据位)),表示丈量为负电压的最小值约-5V。

ADS1222说的是24位分辨率传感器,但是其最高位是符号位,实际来说只有23位分辨率。
业务:3w点yonko-tech点com

4、 参考程序

一个单片机C措辞的参考程序如下:

sbit DOUT=P1^0;

sbit SCLK =P1^1;

sbit MUX1222 =P1^2;

unsigned long adc_convert_ch0() //通道0的AD转换程序

{

unsigned long xdata adc_result=0;

unsigned char i=0;

unsigned char j=0;

//复位ADS1222

SCLK1222=0; //拉低SCLK

MUX1222=1;

delayus(1); //软件延时1us,实在延时100ns即可覆盖大部分场景

MUX1222=0; //复位并选择低位的通道(mux由1变为0,表示通道复位+选择通道0.如果是选择通道1,那么mux引脚先0后1即可)

delayus(1);

//等待转换完成。
业务:3w点yonko-tech点com,扣扣:二五三一26三七二六

while(DOUT ==1) //当DRDY/DOUT =0时转换完成

{ delayms(1);

j++;

if(j>=20) break;//等了20ms还没转换完成,退出等待

}

if(j<20) //只有转换韶光小于20ms的才精确,才读取

{

//获取数据

for(i=0;i<24;i++) //读取数据,0-23共24个数据位

{

SCLK1222=0; //拉低SCLK

delayus(1);

SCLK1222=1; //拉高SCLK

delayus(1);

adc_result=adc_result<<1;

if(DOUT==1)

{adc_result=adc_result | 0x00000001UL;}

else

{adc_result=adc_result & (~0x00000001UL);}

}

//输出第25个脉冲,逼迫DRDY/DOUT为高

SCLK1222=0; //拉低SCLK

delayus(1);

SCLK1222=1; //拉高SCLK

delayus(1);

SCLK1222=0; //拉低SCLK

delayus(1);

return adc_result;

}

}

//解释:以上程序是按照数据表编写的,还没来得及上芯片验证,仅供参考。

本文来自于对手册的解析,可能有误,详细的利用解释可查阅ADS1222的原版手册(ADS1222_datasheet)。

沙鸥 于 成都

参考文献:

[1] ADS1222数据表(ADS1222_datasheet)

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