CS1242型模数转换器在称重仪表中的应用

　　1 概述

　　衡器作为国家重点管理的计量器具产品在国内外贸易结算、大宗物料计量、冶金、重型装备、制造业工艺控制以及交通道路安全等诸多方面发挥了重要作用。近几年，电子技术的高速发展，促进了衡器技术的快速发展，由称重仪表和传感器组成的各类电子衡器也得到了广泛的应用，特别是称重仪表技术，在电子技术高速发展的支持下，称重仪表在新产品开发、设计等方面都取得了很大的进步，使称重仪表从单一称重显示局向集成化、多功能化和智能化等高端仪表方向发展。然而，随着市场竞争的越来越激烈，许多衡器厂家都推出了相应的称重仪表;但由于设计不同，价格差距也较大，特别是在高端称重仪表方面，价格更是高得离谱。实际上，高端称重仪表除了功能以外，主要是分辨率高，当然也包括外壳采用了的材料等。

　　目前，许多称重仪表采用双积分或三积分A/D 转换器，不但功耗大，面积也大，分辨率一般只能做到 16 位到 18 位，抗电磁波干扰能力较差。特别是电磁波功率增大到一定程度 (如对讲机) 时，就会对称重数据造成较明显的干扰，使得读数不稳，从而影响正常的称重计量。CS1242 的低功耗和 24 位的高分辨率，特别是它不足 1cm2的面积和超强的抗电磁波干扰能力，非常适合用在附近有无线发射/接收设备的场合，CS1242 在称重仪表上的应用，较大提高了称重仪表的性能和工作的可靠性。下面就 CS1242 型模数转换器特性、工作原理、与单片机接口电路设计、程序设计思路做详细的阐述。

　　2 CS 1242 特性及工作原理

　　可编程增益放大器 (1～128 倍)

　　△∑模数转换器

　　线性误差：小于 0.0015%FS

　　分辨率：24 位，有效精度 22 位

　　二通道差动输入

　　可编程增益：1～128

　　三线串行接口：兼容 SPI 总线接口

　　低功耗：最小 0.6mW

　　电源配置：2.7V～5.5V

　　3 CS 1242 模数转换原理

　　其原理框图如图 1 所示。

　　AIN0～AIN3 是 CS1242 的模拟信号输入端，传感器输出的毫伏级信号加到 CS1242 的模拟输入端，单片机通三线串行接口(SCLK、SDI、SDO)选择 CS1242 的通道、增益和输出字速率，然后启动 A/D转换，转换结束后，读取 A/D结果。

　　4 CS1242 与单片机接口电路设计

　　与单片机接口部分电路原理图如图 2 所示。

　　读取 A/D 转换结果后，单片机经过判断、数字滤波、标度变换和译码后，送显示驱动电路，再由显示屏显示出相应的称重值，同时可以通过RS232 接口输出标准串行数据，也可由 RS485 接口实现远距离传输。