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ADI年度贺岁片-----AD7690帮我应对高精度的传感器数据采集

pkilllo 在 2014-1-24 建立的討論區
最後回覆由TLZme於2014-1-24提供

1.数模转换

   传感器出来的数据一般都是模拟量,也就是我们通常所说的电压值(当然也有电流值的,这时我们可以通过一个精密电阻把其转换为电压值)。如果把这些模拟量变成计算机能够处理的数字量呢?这时就要使用我们的数模转换器,俗称AD

   在我的这个项目中,模拟量的提供者是一个非常灵敏并且线性度很好的水平传感器,该传感器的满量程输出为5V/14.5°,按次推算如果采用3.3v基准的16AD则其分辨率为0.00014°,采用3.3v基准的18AD则其分辨率为0.000036°。(不考虑各种误差) 也就是说后端AD的位数越高其得到的倾角值也就越准确。为了得到准确的角度结果,我们考虑使用18AD.

 

2.AD7690使用?

   选择一款ADC需要看很多方面,但比较重要的还是位数,转换速度,误差这几个指标,其它的还包括功耗,供电电压等等。

   7690是一款优秀的18ADC,其包含以下特点:

   差分/单端输入

   5v单电源供电

   400k的转换速度

   1.5LSBINL

   可选的输出接口:串行输出,SPI接口,QSPI接口并且接口电平支持1.8V/2.5V/3V/5V

 

3.电路图

   1.png

    上图为7690的实际使用图,IN+IN-分别为差分信号输入端,REF外界参考电压,VIO为数字引脚的电平值,一般来说该引脚与电源引脚连接,当然,如果需要也可以选择和电源引脚不同的电平值。在我的这个设计中,VIO3.3v电源为5vSDI/SCK/SDO/CNV为与CPU接口的引脚。

 

4.连接方式

   7690与主机的连接方式主要有以下4种:

     CS MODE, 3-WIRE WITHOUT BUSY INDICATOR

CS MODE, 3-WIRE WITH BUSY INDICATOR

CS MODE, 4-WIRE WITHOUT BUSY INDICATOR

CS MODE, 4-WIRE WITH BUSY INDICATOR

如果在系统中只有一块7690的话,一般来说我们选择的就是前面两种三线模式。在本项目中使用的是CS MODE, 3-WIRE WITH BUSY INDICATOR 其连接方式可以参考DS给出的接线图。

 

2.png

程序编写可以参考下面的时序图。

3.png

 

 

 

 

 

5 注意事项:

   7690的电源与参考电压问题:所有电源输入端都要加上去耦电容。由于需要的电压电流很小,所以7690可以使用基准源ADR430X系列或AD8031组成的缓冲器对基准及电源进线供电。

   编写7690程序的时候要特别注意时序,尤其是TCNYH等脉冲的宽度,具体可以参考数据手册的表4.

6 使用模拟时序读取7690数据的程序:

//开启7690转换

       ReSetCNV;

       SetCNV ;

       ReSetCNV;

       SetCNV ;

       ReSetCNV;

 

 

       //读取AD

                       SetSCK;

                   Delay(50);

                   ReSetSCK;

                                   for(i=0;i<18;i++)

                                          {

                                                 SetSCK;

                                                 temp=GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6);//这里与PA6连接。

                                                 ADData=ADData<<1|temp;

                                                 ReSetSCK;

                                                              

                                   }

 

总结:

   7690确实是一个很好用的18AD,对于速度不快的测量应用来说还是足够的。后续的设计中如果有需要还是会选择它。

結果