AD7705在中的應(yīng)用

1、AD7705在電子秤中的應(yīng)用AD7705在電子秤中的應(yīng)用 屈新芬 摘 要：本文結(jié)合AD7705在電子秤稱重系統(tǒng)中的應(yīng)用,詳細(xì)介紹了AD7705在51系列單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程;重點(diǎn)介紹了軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)主要關(guān)注的4個(gè)方面;詳細(xì)給出了主程序流程圖及程序,實(shí)現(xiàn)讀、寫模式下通信的一種方法的流程圖及程序。 關(guān)鍵詞：精度、時(shí)序、中斷、AD轉(zhuǎn)換、有效分辨率、濾波Abstract：Incorporating with the application of AD7705 in the electronic balances,this article introduces the hardware a

2、nd software design of the AD7705 applied in the 51 series SCM system. Four aspects of software design are highlighted. The main and the communication flowcharts and programs are given .Keywords：precision、Timing、Interrupt、AD conversion、Peak-to-peak resolution、filter 1 引言國(guó)家三級(jí)秤標(biāo)準(zhǔn)要求：稱重?cái)?shù)據(jù)與重物的絕對(duì)精度小于1/1000

3、1/5000,因此,經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)據(jù)的有效位應(yīng)在13位以上。AD公司推出的由緩沖器和增益可編程放大器PGA、調(diào)節(jié)器、可編程數(shù)字濾波器等組成的16位AD7705/06能直接將傳感器檢測(cè)到的微小信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,其具有高分辨率、寬動(dòng)態(tài)范圍、自校準(zhǔn)、優(yōu)良的抗噪聲性能以及低電壓低功耗等特點(diǎn),適合于稱重系統(tǒng)中下微機(jī)信號(hào)處理的需要。設(shè)計(jì)中,我們確定AD7705的相應(yīng)參數(shù)?。狠敵鰯?shù)據(jù)更新速率：50Hz;系統(tǒng)增益：64;有效分辨率：15位。2 硬件設(shè)計(jì)要滿足前面確定的AD7705參數(shù),設(shè)計(jì)中AD7705的主時(shí)鐘?。篺CLK =2.4576MHz。AD7705的串行數(shù)據(jù)接口包括5個(gè)：片選輸入口 ,串行施密

4、特邏輯輸入時(shí)鐘SCLK,數(shù)據(jù)輸入口DIN,轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出口DOUT,指示數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒的狀態(tài)信號(hào)輸出口 。其中當(dāng) 為低電平時(shí),轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)可讀取;否那么不可讀取。設(shè)計(jì)中 可由AT89C51選中實(shí)現(xiàn),也可接地;本設(shè)計(jì)中將 接地。SCLK有兩種根本的接線方式：SCLK接AT89C51的P2口中未用的管腳比方接P2.2,數(shù)據(jù)輸入、輸出端DIN、DOUT一同接P2口中未用的另一管腳比方：P2.3。在該種連接方式下,只能用手工編程模擬AD7705的通信時(shí)序以實(shí)現(xiàn)對(duì)AD7705的操作。SCLK接AT89C51的同步脈沖輸出端TXD,AD7705的數(shù)據(jù)輸入、輸出端DIN、DOUT一同接AT89C51的串行數(shù)據(jù)輸入、

5、輸出端RXD。在該種連接方式下,對(duì)AD7705的數(shù)據(jù)的讀取可按51系列單片機(jī)串行口的工作方式0完成,也可按中的讀寫方式完成。本設(shè)計(jì)中按中介紹的方式接線?？山悠胀≒1、P2口中未用的管腳,通過(guò)程序查詢?cè)摴苣_是否為低電平,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)AD7705中存放器數(shù)據(jù)的讀取。也可接AT89C51的外部中斷1或中斷0管腳,通過(guò)中斷方式或中斷查詢方式實(shí)現(xiàn)對(duì)AD7705中存放器數(shù)據(jù)的讀取。本設(shè)計(jì)中接外部中斷1管腳。圖1 稱重傳感器信號(hào)處理電路圖AD7705在稱重系統(tǒng)中的連接方式見圖1。當(dāng)在此傳感器上施加滿標(biāo)度重量5噸重物時(shí),傳感器在5V工作電壓下取得30 mV的滿標(biāo)度輸出電壓。5V工作電壓經(jīng)分壓后為AD7705提供

6、基準(zhǔn)電壓,因此工作電壓的變化不會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。分壓電阻為24k和15k,產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓為1.92V。當(dāng)器件的可編程增益為64時(shí),對(duì)應(yīng)的滿標(biāo)度輸入電壓即為 30 mV。3 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)需主要考慮以下四個(gè)方面：AT89C51的初始化：硬件設(shè)計(jì)中如果用到中斷,那么需對(duì)單片機(jī)的中斷系統(tǒng)進(jìn)行初始化;軟件設(shè)計(jì)中如果用到串口,那么需對(duì)單片機(jī)的串口進(jìn)行初始化。AD7705與51系列單片機(jī)的數(shù)據(jù)交換順序：在讀寫操作模式下,51系列單片機(jī)的數(shù)據(jù)要求LSB在前,而AD7705希望MSB在前,所以對(duì)AD7705存放器進(jìn)行配置之前必須將命令字重新排列方可寫入,同樣要將從AD7705數(shù)據(jù)存放器中讀取到緩沖器后的數(shù)據(jù)進(jìn)

7、行重新排列方可使用。對(duì)AD7705存放器進(jìn)行操作的時(shí)序：AD7705通訊必須嚴(yán)格按圖2、圖3時(shí)序操作。對(duì)AD7705進(jìn)行通信的子程序流程見圖4、圖5。當(dāng)然,還可以考慮用串行口通信方式0的工作方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。AD7705的初始化和配置：AD7705的配置與設(shè)計(jì)的硬件緊密相關(guān),只有在正確配置的情況下硬件才能正常工作。同時(shí),對(duì)AD7705內(nèi)每一個(gè)存放器的配置都必須從寫通信存放器開始,通過(guò)寫通信存放器完成通道的選擇和設(shè)置下一次操作的存放器的選擇。圖6所示為此稱重傳感器數(shù)據(jù)采集主流程圖。其程序清單見附錄。圖2 讀周期時(shí)序圖 圖3 寫周期時(shí)序圖4 結(jié)束語(yǔ)AD7705以其本身的低價(jià)格、高精度、可編程增益、自校準(zhǔn)

8、、小信號(hào)的轉(zhuǎn)換不需附加另外的器件而使得其在數(shù)據(jù)檢測(cè)領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。其在電子秤中的應(yīng)用也是顯而易見的。我們應(yīng)用AD7705設(shè)計(jì)的電子信號(hào)處理線路,其性能指標(biāo)到達(dá)預(yù)期的效果。參考文獻(xiàn)1.Analog Devices.Preliminary technicalInformation,AD7705/06附錄：程序清單ORG 0000HAJMP MAINORG 0013HAJMP ADINTORG 0030HMAIN: ;對(duì)AT89C51初始化MOV IP,#04H;定義INT1為優(yōu)先級(jí)MOV TCON,#00H ;INT1采用低電平圖4 寫周期時(shí)序流程圖圖5讀周期時(shí)序流程圖;觸發(fā)MOV IE,

9、#84H;允許外部中斷1;對(duì)AD7705進(jìn)行初始化MOV SCON,#00000000B;禁用SCONMOV A,#20HACALL WRITEMOV SCON,#00000000BMOV A,#05HACALL WRITEMOV SCON,#00000000BMOV A,#010HACALL WRITEMOV SCON,#00000000BMOV A,#70HACALL WRITE MOV SCON,#00000000BA2: JNB 00H,A2 ;等待INT1中斷MOV A,#38HACALL WRITERDATADPROCESSAJMP A2 圖6 主程序流程圖WRITE:NOPMOV R0,#08HACALL NU1RETNU1: RLC AJNC NU2CLR 0B1HSETB 0B0HSETB 0B1HSJMP NU3NU2: CLR 0B1HCLR 0B0HSETB 0B1HNU3: DEC R0DJNZ R0,NU1RETRDATA:MOV R2,#02HMOV R3,#08HMOV R4,#20HCLR CMOV A,#00