AD7711与TMS320F240接口设计

　　1　AD7711外围接口电路

　　图1是采用三线式连接方法,来消除温度传感器导线电阻影响的外围电路图。

　　AD7711的模拟正电源AVDD(12)电压范围+5~+10V,负电源VSS(11)电压范围-5~0V; Vbia(13)接模拟正负电源的中值。图1中,AVDD接模拟+5V,VSS接模拟地,所以Vbia接2.5V(REFo输出2.5V)。

　　REF+是AD7711进行AD转换的参考正基准电源,REF+的安全电压是VSS-~AVDD的任意电压,在使用中应注意REF+的接入电压大于模拟输入量和编程放大倍数的乘积,否则将出现全1的转换结果。MODE(6)脚接地:表示控制串行数据读写的脉冲SCLK(1)是输入引脚,由外部MCU控制;MODE(6)接高电平则表示SCLK是输出引脚,MCU应根据SCLK的输出脉冲读写串行数据。

　　RTD1(9),RTD2(10)是两个初始相对误差小于1%,温漂跟随精度3×10-6/℃的一致性非常好的一对200μA电流源。图示温度传感器采用三线连接方式,三根线的长度基本相同,电阻都是r,所以在IN+、IN-输入端产生相同的共模电压;经差分输入的电压信号只剩下IC激励Pt100所产生的电压。这样便消除了导线电阻,提高了测试精度。

　　TFS=0:表示MCU向AD7711输出数据允许(写允许),RFS=0表示读允许,但是读/写不可同时有效。A0=0:表示对控制寄存器的读写;A0=1:表示对数据寄存器或标定寄存器进行读写;由控制寄存器高三位的值来选择数据寄存器或标定寄存器。MCU通过SCLK(1) /A0(4) /TFS(19) /RFS(20) /DRDY(21) /SDATA(22)六个管脚来完成对它的操作,图1用MCU(TMS320F240)的六个IO口与AD7711相连接。对器件进行读操作时DRDY和SDATA是输出管脚,其余是输入管脚;写操作时SDATA是输入管脚, DRDY仍是输出,但是对写操作无影响。

　　2　AD7711的控制、标定、数据寄存器使用

　　在完成AD7711正确的线路连接后,需对其控制寄存器进行正确的配置才能工作。AD7711控制寄存器是一3字节RAM(即24位),如表1。

　　MD2MD1MD0:对器件工作模式进行设置。

　　(0)器件进入正常A/D转换模式,转换的结果保存在数据寄存器中。(0 1)对器件自身进行0输入校准和满量程自身校准。(01)、(011)把(01)的0输入校准和满量程校准分两步实现。(1)系统漂移校准。(1 1)　连续后台自动校准。(11)、(11 1)分别对AD7711的0标定寄存器和满量程标定寄存器进行选择。G2G1G0:设置可编程放大器的放大倍数。A=2g, g是(G2/G1/G0)二进制转为十进制数。

　　CH:选择输入通道(0:表示选择差分通道(IN+IN-); 1:表示选择IN2(17)输入通道)。

　　PD:功率控制。

　　0:正常运行; 1:低功耗。

　　WL:AD转换结果位数设置。

　　0: 16位转换结果;1: 24位转换结果。

　　RO:供给传感器的激励电流。0:关断200μA激励电流; 1:开通200μA激励电流。值得注意的是,在测量铂电阻两端电压时,需要分别选择通道1、2(CH=0、1),并使RO=1;否则并没有电流输出。BO:判断传感器烧断的4.5μA供给电流。0:关断;1:开通。当铂电阻传感器意外处于断开状态时,通过打开BO电流,AD转换结果全1,判断传感器处于断路的故障状态。正常工作时BO=0关断电流。B/U:AD转换极性选择。0:双极性; 1:单极性。FS11~FS0:滤波频率设置。