单片机AD转换
串行通信接口 串行扩展接口
基本引脚
数据 时钟 控制(片选或其他形式的控制信号)
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10位串行数模转换芯片AD7810
AD7810是美国模拟器件公司(Analog Devices )生产的一种低功耗10位高速串行A/D转换器。 该产品有8脚DIP和SOIC两种封装形式,并带有 内部时钟。 外围接线极其简单,AD7810的转换时间为2μs, 采用标准SPI同步串行接口输出和单一电源( 2.7V~5.5V)供电。 在自动低功耗模式下,该器件在转换率为1kSPS 时的功耗仅为27μW,因此特点适合于便携式仪 表及各种电池供电的应用场合使用。
}
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设计实例
天然气机监控系统设计
AD 模块
SP485 ……
SCI
AD 模块
主控计算机
SP485
SCI
AT24C04
89C52
计数器
AT24C04 转速 信号
89C52
计数器
转速 信号
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D/A转换器
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D/A转换器
数字/模拟转换器是一个重要的输出模块。串 行D/A与并行D/A相比,除输入部分的解码和 移位逻辑外,其他部分一般不会有很大的差别
8位满幅型MAX517/518/519
应用实例
伺服控制系统
Kp*Error+Ki*ΣError 输出:速度控制,控制伺服驱动器速度 输入:位置信号(光栅尺、相对编码器、绝对编码器)
A B CLK DIR
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硬件原理框图
伺服电机 编码器信号 QEP解码器 电流 伺服驱动器
方向/脉冲信号
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10位串行数模转换芯片AD7810
引脚功能
工作模式
高速模式,低功耗模式
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10位串行数模转换芯片AD7810
模式1:高速模式
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10位串行数模转换芯片AD7810
自动低功耗模式
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10位串行数模转换芯片AD7810
硬件接口电路
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10位串行数模转换芯片AD7810
软件程序清单
建立时间
当输入数据改变后,输出模拟量稳定到规定误差范围内所经历的全 部时间即为建立时间。
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8位满幅型MAX517/518/519
MAX517/518/519是兼容I2C总线标准的2线串行接 口8位ADC芯片,输出缓冲放大器的模拟电压摆幅 可达满幅(Rail-to-Rail)。 它由单一5V电源供电,节电模式下仅需4µA。这 三种芯片的主要差别是:MAX517只有一个D/A输 出通道OUT0,且具备参考电压输入端; MAX518/519有OUT0与OUT1两个D/A输出通道, MAX518输出通道与输入端共用地,MAX519的两 个通道具备各自的参考电压输入端。
void main() {
P10=0; P12=0; delayMS(100) while(1) { uchar temp=getAD(); ...... } uchar getAD() { uchar temp3; P12=1; P12=0; for(i=0;i<10;i++) { P10=1; temp3=(temp3<<1)|P11; P10=0; } }
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D/A转换器
D/A是A/D的逆变换,因而有许多技术特性的 定义与A/D类似。对于分辨率、输出满量程、 转换精度等都类似。
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D/A转换器
特殊参数:
线性误差
线性误差是指D/A模拟输出偏离理想转换特性的偏差。
微分线形误差
每改变一位时的精度
单值性
当输入D/A的数据量增加或减小时,它的模拟输出电压应随之发生 相应的变化,即输入/输出之间应有一—对应的传递特性,一个输 入数码对应的模拟输出电压值是唯一的,这就称为单值性。如果输 入改变而使出不变,那么这种D/A转换器就是非单值的。
A/D转换器
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概念
简称A/D转换器或ADC,是任何模拟信号实现数字化处 理的第一步,也是最重要的一步,因此A/D转换器是数 字化硬件电路中最关键的一个集成模块。 传统的A/D转换器是并行的,由于输入/输出的引脚很 多,因而这一类芯片的体积都较大,接口设计较复杂 。 近几年推出的串行A/D转换器,由于引脚大大减少,使 得器件本身的体积亦明显减小。串行A/D的接口电路简 单,功耗小,它的问世使得很多信号在现场获取成为 现实,这样不仅降低了采集系统的成本,而且改善了 信号获取的质量。
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8位满幅型MAX517/518/519
MAX518结构框图
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8位满幅型MAX517/518/519
通信接口
MAX517/518/519通过I2C标准的SCL和SDA两线与微 处理器或者其他设备接口, 这3种芯片都是只能接收的器件,仅能用作从设备,必 须受总线主设备的控制,SCL时钟速率可达400kHz。 通信过程中主设备先发送器件地址,然后再发送有关 信息。 每次发送由一个开始标志START、可编程从设备地址 、一个或数个命令字节或者输出数据字节、一个结束 标志STOP组成。而且严格约定,未通信时SDA和 SCL两者均为高电平,除开始标志和结束
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8位满幅型MAX517/518/519
设定两路DAC转换
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8位满幅型MAX517/518/519
进入掉电模式
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8位满幅型MAX517/518/519
恢复正常状态
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8位满幅型MAX517/518/519
器件复位
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8位满幅型MAX517/518/519
硬件接口
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速度信号 (电压)
计数器
D/A MCU
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8位满幅型MAX517/518/519
操作时序
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8位满幅型MAX517/518/519
数据传输开始/结束条件
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8位满幅型MAX517/518/519
地址格式
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8位满幅型MAX517/518/519
命令格式
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8位满幅型MAX517/518/519
设定一路DAC转换
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概述
分类
分辨率:8位/9位/10位…24位 性能:通常有通用型、精密型、低功耗型、高速 型等 按供电分类:有单电源与双电源等 按模拟输入通道分类:有单通道与2/4/8等各种多 通道 按转换方式分类:大家较为熟悉的有逐次逼近比 较式、双积分式、量化反馈