數(shù)字表頭芯片ICL7135中文資料

1、數(shù)字表頭芯片ICL7135中文資料(一)ICL7135功能介紹ICL7135是4位雙積分A/D轉(zhuǎn)換芯片,可以轉(zhuǎn)換輸出±20000個(gè)數(shù)字量,有STB選通控制的BCD碼輸出,與微機(jī)接口十分方便.ICL7135具有精度高(相當(dāng)于14位A/D轉(zhuǎn)換),價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn).其轉(zhuǎn)換速度與時(shí)鐘頻率相關(guān),每個(gè)轉(zhuǎn)換周期均有:自校準(zhǔn)(調(diào)零),正向積分(被測(cè)模擬電壓積分),反向積分(基準(zhǔn)電壓積分)和過(guò)零檢測(cè)四個(gè)階段組成,其中自校準(zhǔn)時(shí)間為10001個(gè)脈沖,正向積分時(shí)間為10000個(gè)脈沖,反向積分直至電壓到零為止(最大不超過(guò)20001個(gè)脈沖).故設(shè)計(jì)者可以采用從正向積分開(kāi)始計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù),到反向積分為零時(shí)停止計(jì)數(shù).將計(jì)

2、數(shù)的脈沖個(gè)數(shù)減10000,即得到對(duì)應(yīng)的模擬量.圖1給出了ICL7135時(shí)序,由圖可見(jiàn),當(dāng)BUSY變高時(shí)開(kāi)始正向積分,反向積分到零時(shí)BUSY變低,所以BUSY可以用于控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)/停止.圖1 1CL7135時(shí)序（二）ICL7135引腳圖ICL7135為DIP28封裝,芯片引腳排列如圖2所示圖2 1CL7135芯片引腳ICL7135引腳功能及含義如下:(1)與供電及電源相關(guān)的引腳(共7腳) V+: ICL7135正電源引入端,典型值+5V,極限值+6V;V -:ICL7135負(fù)電源引入端,典型值-5V,極限值-9V;DGND:數(shù)字地,ICL7135正,負(fù)電源的低電平基準(zhǔn);REF:參考電壓輸入,

3、REF的地為AGND引腳,典型值1V,輸出數(shù)字量=10000×(VIN/VREF);AC:模擬地,典型應(yīng)用中,與DGND(數(shù)字地)"一點(diǎn)接地"INHI:模擬輸入正;INLO:模擬輸入負(fù),當(dāng)模擬信號(hào)輸入為單端對(duì)地時(shí),直接與AC相連.(2)與控制和狀態(tài)相關(guān)的引腳 (共12腳) CLKIN:時(shí)鐘信號(hào)輸入.當(dāng)T=80ms時(shí),fcp=125kHz,對(duì)50Hz工頻干擾有較大抑制能力,此時(shí)轉(zhuǎn)換速度為3次/s.極限值fcp=1MHz時(shí),轉(zhuǎn)換速度為25次/s.REFC+:外接參考電容正,典型值1F.REFC-:外接參考電容負(fù).BUFFO:緩沖放大器輸出端,典型外接積分電阻.INTO

4、:積分器輸出端,典型外接積分電容.AZIN:自校零端.LOW: 欠量程信號(hào)輸出端,當(dāng)輸入信號(hào)小于量程范圍的10%時(shí),該端輸出高電平.HIGH:過(guò)量程信號(hào)輸出端,當(dāng)輸入信號(hào)超過(guò)計(jì)數(shù)范圍(20001)時(shí),該端輸出高電平.STOR:數(shù)據(jù)輸出選通信號(hào)(負(fù)脈沖),寬度為時(shí)鐘脈沖寬度的一半,每次A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí),該端輸出5個(gè)負(fù)脈沖,分別選通由高到低的BCD碼數(shù)據(jù)(5位),該端用于將轉(zhuǎn)換結(jié)果打到并行I/O接口.R/H:自動(dòng)轉(zhuǎn)換/停頓控制輸入.當(dāng)輸入高電平時(shí);每隔40002個(gè)時(shí)鐘脈沖自動(dòng)啟動(dòng)下一次轉(zhuǎn)換;當(dāng)輸入為低電平時(shí),轉(zhuǎn)換結(jié)束后需輸入一個(gè)大于300ns的正脈沖,才能啟動(dòng)下一次轉(zhuǎn)換.POL:極性信號(hào)輸出,高電

5、平表示極性為正.BUSY:忙信號(hào)輸出,高電平有效.正向積分開(kāi)始時(shí)自動(dòng)變高,反向積分結(jié)束時(shí)自動(dòng)變低.(3)與選通和數(shù)據(jù)輸出相關(guān)的引腳(共9腳)B8B1:BCD碼輸出B8為高位,對(duì)應(yīng)BCD碼;D5:萬(wàn)位選通;D4D1:千,百,十,個(gè)位選通.（三）ICL7135主要參數(shù)：（四）ICL7135典型應(yīng)用電路圖由于單片機(jī)資源的寶貴,如果采用MCl4433的接口方法,將占用8條以上端口線,下面重點(diǎn)介紹一種利用BUSY信號(hào)特點(diǎn)的"轉(zhuǎn)換"方式,大大地減少了對(duì)單片機(jī)資源的占用.ICL7135外接阻容的典型應(yīng)用如圖3所示.圖3 ICL7135典型應(yīng)用（五）ICL7135與單片機(jī)的接口電路及編程I

6、CL7135與MCS-51的連接可參照MCLl4433與處理器連接方法,依次讀出萬(wàn)位到個(gè)位的BCD碼.本節(jié)采用另外一種方法,重點(diǎn)推薦采用計(jì)數(shù)法進(jìn)行A/D"轉(zhuǎn)換"的方法.ICL7135與MCS-51連接如圖4所示.圖4 1CL7135與MCS51連接(1)硬件連接.設(shè)MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,則ALE輸出約為1MHz,將ALE信號(hào)輸入CD4040的CLK引腳.CD4040是由12個(gè)T型觸發(fā)器組成的串行二進(jìn)制計(jì)數(shù)器/分頻器,有12個(gè)分頻輸出端,Q1Q12,最大分頻系數(shù)為=4096,由于CD4040的所有輸入,輸出端都設(shè)有緩沖器,所以有較好的噪聲容限.CD4040

7、的Q2輸出是對(duì)ALE進(jìn)行了=4分頻,故輸入ICL7135的時(shí)鐘為1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次轉(zhuǎn)換最多需(10001+10000+20001)=40002個(gè)脈沖,故轉(zhuǎn)換一次需0.004×40002160ms,因此ICL7135的轉(zhuǎn)換速度為6.25次/s.選擇這一頻率,以犧牲ICL7135抗工頻干擾為代價(jià),使MCS-51的16位計(jì)數(shù)器能一次計(jì)數(shù)A/D"轉(zhuǎn)換"的CP脈沖數(shù).在滿電壓輸入時(shí),BUSY寬度為正向積分10000個(gè)CP脈沖,反向積分20001個(gè)CP脈沖(總計(jì)30001個(gè)CP脈沖).在fosc=6MHz情況下,8

8、031內(nèi)部定時(shí)頻率為6MHz/12=500kHz,比ICL7135時(shí)鐘頻率250kHz大了1倍.在滿刻度電壓輸入時(shí),定時(shí)器計(jì)數(shù)值應(yīng)為30001×2=60002,不超過(guò)MCS-51的16位計(jì)數(shù)的最大可計(jì)數(shù)值(216),故在BUSY高電平期間,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值除以2,再減去10000(2710H),余數(shù)就是被測(cè)電壓的數(shù)值.(2)程序設(shè)計(jì).假定將轉(zhuǎn)換的結(jié)果(二進(jìn)制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清單如下:JB P3.2,$ ;等待BUSY變低(A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束)MOV TL0,#0MOV THO,#0 ;16位計(jì)數(shù)器初值清0MOV TMOD,#01H ;TO定時(shí),方式1(16位定時(shí))JNB P3.2,$ ;等待BUSY變高(A/D轉(zhuǎn)換開(kāi)始)SETB TR0 ;啟動(dòng)定時(shí)JB P3.2,$ ;等待A/D結(jié)束CLR TR0 ;停定時(shí)CLR CMOV A,THORRC A ;高位除以2MOV R3,A ;存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ;存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位減10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A,#27H ;高位減27HMOV R3,ARET（六）ICL7135應(yīng)用電路圖圖5 UART接口電路圖6 UART接口電路圖7 典型應(yīng)用示意圖圖