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icl7135中文资料
A/D转换器ICL7135中文资料
(一)ICL7135功能介绍
ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点。
其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:
自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲)。
故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量。
图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止。
图11CL7135时序
ICL7135引脚图
ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示
图21CL7135芯片引脚
ICL7135引脚功能及含义如下:
(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚)
。
—V:
ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值—9V;
。
+V:
ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;
。
DGND:
数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;
。
REF:
参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);
。
AC:
模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)”一点接地”;
。
INHI:
模拟输入正;
.INLO:
模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连。
(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚)
。
CLKIN:
时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s。
极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s。
.REFC+:
外接参考电容正,典型值1μF。
。
REFC—:
外接参考电容负。
.BUFFO:
缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻.
.INTO:
积分器输出端,典型外接积分电容。
.AZIN:
自校零端.
。
LOW:
欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平。
.HIGH:
过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平。
。
STOR:
数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口.
。
R/H:
自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换.
.POL:
极性信号输出,高电平表示极性为正。
。
BUSY:
忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.
(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚)
.B8~B1:
BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;
。
D5:
万位选通;
。
D4~D1:
千,百,十,个位选通。
ICL7135主要参数:
电源电压
V+
+6V
温度范围
0℃to70℃
V-
—9V
热电阻
PDIP封装
qJA(℃/W)
55
模拟输入电压
V+toV-
最大结温
150℃
参考输入电压
V+toV-
最高储存温度范围
-65℃to150℃
时钟输入电压
GNDtoV+
ICL7135典型应用电路图
ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示。
由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的"转换”方式,大大地减少了对单片机资源的占用.
图3ICL7135典型应用
ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D”转换”的方法。
ICL7135与MCS—51连接如图4所示.
图41CL7135与MCS51连接
(1)硬件连接.
设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚。
CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1~Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限。
CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0。
004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s。
选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS—51的16位计数器能一次计数A/D”转换”的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍。
在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30001×2=60002,不超过MCS—51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.
(2)程序设计。
假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.
程序清单如下:
JBP3.2,$;等待BUSY变低(A/D转换结束)
MOVTL0,#0
MOVTHO,#0;16位计数器初值清0
MOVTMOD,#01H;TO定时,方式1(16位定时)
JNBP3。
2,$;等待BUSY变高(A/D转换开始)
SETBTR0;启动定时
JBP3。
2,$;等待A/D结束
CLRTR0;停定时
CLRC
MOVA,THO
RRCA;高位除以2
MOVR3,A;存高位
MOVA,TL0
RRCA;低位除以2
MOVR2,A;存低位
CLRC
SUBBA,#10H;低位减10H
MOVR2,A
MOVA,R3
SUBBA,#27H;高位减27H
MOVR3,A
RET
提示:
现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片
图5UART接口电路
图6UART接口电路
图7典型应用示意图
图8驱动液晶显示器电路图
图941/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路
图10ICL7135的8255,80C48接口电路
图11LM311时钟源
ICL7135的MC6800,MCS650X接口电路
A/D转换器ICL7135中文资料
(一)ICL7135功能介绍
ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点。
其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:
自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲)。
故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数。
将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.
图11CL7135时序
ICL7135引脚图
ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示
图21CL7135芯片引脚
ICL7135引脚功能及含义如下:
(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚)
。
—V:
ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;
.+V:
ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;
。
DGND:
数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;
.REF:
参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);
。
AC:
模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地”;
。
INHI:
模拟输入正;
.INLO:
模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连。
(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚)
。
CLKIN:
时钟信号输入。
当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s。
。
REFC+:
外接参考电容正,典型值1μF.
.REFC—:
外接参考电容负。
。
BUFFO:
缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻。
.INTO:
积分器输出端,典型外接积分电容。
.AZIN:
自校零端.
。
LOW:
欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平。
.HIGH:
过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平。
.STOR:
数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口。
。
R/H:
自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换。
.POL:
极性信号输出,高电平表示极性为正.
.BUSY:
忙信号输出,高电平有效。
正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低。
(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚)
。
B8~B1:
BCD码输出。
B8为高位,对应BCD码;
.D5:
万位选通;
。
D4~D1:
千,百,十,个位选通.
ICL7135主要参数:
电源电压
V+
+6V
温度范围
0℃to70℃
V-
-9V
热电阻
PDIP封装
qJA(℃/W)
55
模拟输入电压
V+toV—
最大结温
150℃
参考输入电压
V+toV-
最高储存温度范围
—65℃to150℃
时钟输入电压
GNDtoV+
ICL7135典型应用电路图
ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示。
由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的"转换"方式,大大地减少了对单片机资源的占用。
图3ICL7135典型应用
ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码。
本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D”转换”的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.
图41CL7135与MCS51连接
(1)硬件连接。
设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1~Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限。
CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0。
004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0。
004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6。
25次/s。
选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS—51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲)。
在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30001×2=60002,不超过MCS—51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.
(2)程序设计.
假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位。
程序清单如下:
JBP3。
2,$;等待BUSY变低(A/D转换结束)
MOVTL0,#0
MOVTHO,#0;16位计数器初值清0
MOVTMOD,#01H;TO定时,方式1(16位定时)
JNBP3。
2,$;等待BUSY变高(A/D转换开始)
SETBTR0;启动定时
JBP3.2,$;等待A/D结束
CLRTR0;停定时
CLRC
MOVA,THO
RRCA;高位除以2
MOVR3,A;存高位
MOVA,TL0
RRCA;低位除以2
MOVR2,A;存低位
CLRC
SUBBA,#10H;低位减10H
MOVR2,A
MOVA,R3
SUBBA,#27H;高位减27H
MOVR3,A
RET
提示:
现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片
图5UART接口电路
图6UART接口电路
图7典型应用示意图
图8驱动液晶显示器电路图
图941/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路
图10ICL7135的8255,80C48接口电路
图11LM311时钟源
ICL7135的MC6800,MCS650X接口电路
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