基于AD7714的高精度隔離數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

摘要 簡要介紹24位σ-△模數(shù)轉(zhuǎn)換器ad7714的性能和特點(diǎn)，詳細(xì)講解該芯片在高精度測量儀器中的應(yīng)用。敘述如何使用ad7714實(shí)現(xiàn)多路、多量程的直流電壓測量，重點(diǎn)說明spi數(shù)據(jù)總線的光電隔離實(shí)現(xiàn)辦法，并根據(jù)工程實(shí)踐總結(jié)提高抗干擾能力的途徑和印制電路板的的制作要點(diǎn)。采用上述辦法，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成功地組合了多個(gè)ad7714，實(shí)現(xiàn)多路μa級電流的精密測量。文中給出相關(guān)電路原理圖和mcs51單片機(jī)與ad7714的接口程序?qū)嵗ｊP(guān)鍵詞 ad7714 光電隔離 spi 數(shù)據(jù)采集 在高精度及多路采樣設(shè)備中，a／d芯片選用的恰當(dāng)與否對系統(tǒng)整體性能的表現(xiàn)好壞非常關(guān)鍵。目前，由于數(shù)字信號處理技術(shù)的快速發(fā)展，對信號采集前向通道的器件要求也不斷提高，特別是對器件的采樣分辨率、采樣速度以及采樣通道數(shù)等參數(shù)的要求越來越嚴(yán)格。 本系統(tǒng)測量采用極化繼電器的力臂控制盒儀器設(shè)計(jì)，需要測量的數(shù)據(jù)變化范圍大，精度要求高，測量的通道數(shù)多。同時(shí)，由于本系統(tǒng)測量電路相對復(fù)雜，各信號間容易產(chǎn)生干擾，而高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)信號產(chǎn)生的干擾將會使系統(tǒng)癱瘓。針對上述情況，筆者采用多路輸入、高精度的a／d轉(zhuǎn)換器ad7714，與mcu之間的通

AD7714的工作原理及其應(yīng)用

摘要：對ad7714的工作原理進(jìn)行了深入剖析，并介紹了其校準(zhǔn)模式和使用方法，最后給出了它與 at89c52的接口和關(guān)鍵的程序流程圖。 關(guān)鍵詞：ad7714；校準(zhǔn)；接口 中圖分類號：tn43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：b 文章編號：1003-353x(2002)03-0056-04 1引 言 ad7714是適用于低頻測量應(yīng)用的完整模擬前端。器件直接從傳感器接受低電平信號并輸出串行數(shù)字。它使用和 -差(σ-δ)轉(zhuǎn)換技術(shù)以實(shí)現(xiàn)高達(dá)24位的無誤碼性能。輸入信號加至專有的基于模擬調(diào)制器、具有可編程增益的前端。調(diào)制器的輸出由片內(nèi)數(shù)字濾波器處理 [1]。通過片內(nèi)控制寄存器可對此數(shù)字濾波器的第一個(gè)凹口編程，允許調(diào)整濾波器的截止頻率和穩(wěn)定時(shí)間。ad7714具有3個(gè)差分模擬輸入(它也可以配置為5個(gè)準(zhǔn)差分模擬輸入)以及差分基準(zhǔn)輸入，可以對多達(dá)5個(gè)通道的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換。 2引腳定義及功能 dip封裝的ad7714如圖1。各引腳定義如下： 圖1 ad7714的封裝及其引腳 引腳1 sclk：串行時(shí)鐘。邏輯輸入端，外部串行時(shí)鐘加 至此端

目前常用AD/DA芯片簡介

器。采用σ-δ的adc，實(shí)現(xiàn)16位無誤碼的良好性能，片內(nèi)可編程放大器可設(shè)置輸入信號增益。通過片內(nèi)控制寄存器調(diào)整內(nèi)部數(shù)字濾波器的關(guān)閉時(shí)間和更新速率，可設(shè)置數(shù)字濾波器的第一個(gè)凹口。在+3v電源和1mhz主時(shí)鐘時(shí)， ad7705功耗僅是1mw。ad7705是基于微控制器（mcu）、數(shù)字信號處理器（dsp）系統(tǒng)的理想電路，能夠進(jìn)一步節(jié)省成本、縮小體積、減小系統(tǒng)的復(fù)雜性。應(yīng)用于微處理器（mcu）、數(shù)字信號處理（dsp）系統(tǒng)，手持式儀器，分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 2）3v/5v cmos信號調(diào)節(jié)ad轉(zhuǎn)換器：ad7714 ad7714是一個(gè)完整的用于低頻測量應(yīng)用場合的模擬前端，用于直接從傳感器接收小信號并輸出串行數(shù)字量。它使用σ-δ轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)高達(dá)24位精度的代碼而不會丟失。輸入信號加至位于模擬調(diào)制器前端的專用可編程增益放大器。調(diào)制器的輸出經(jīng)片內(nèi)數(shù)字濾波器進(jìn)行處理。數(shù)字濾波器的第一次陷波通過片內(nèi)控制寄存器來編程，此寄存器可以調(diào)節(jié)濾波的截止時(shí)間和建立時(shí)間。ad7714有3個(gè)差分模擬輸入（也可以是5個(gè)偽差分模擬輸入）和一個(gè)差分基準(zhǔn)輸入。單電源工作（+3v或+5v）。因此，ad7714能夠?yàn)楹卸噙_(dá)5個(gè)通道的系統(tǒng)

基于HART協(xié)議的高精度溫度控制器設(shè)計(jì)

以上部分為信 號。 采用ad 公司生產(chǎn)ad421 實(shí)現(xiàn)a/d、v/i 功能，ad421 是一款低功耗多功能芯片，其內(nèi)部集成有16 位a/d 及v/i 和電壓調(diào)整電路。dc/dc 是采用開關(guān)電源原理設(shè)計(jì)的電源隔離 器，通過dc/dc 給基于hart 協(xié)議的溫度控制器信號輸入和a/d 電路供電。使用低驅(qū)動電 流的光電隔離器作信號隔離，實(shí)現(xiàn)hart 協(xié)議溫度控制器傳感器小信號輸入與輸出信號和 外部電源隔離，同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度控制器的低電流消耗要求。 電路工作原理是:溫度傳感器信號經(jīng)濾波送ad7714 放大并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，經(jīng) 光耦hp4731 隔離后送入cpu，由cpu 進(jìn)行線性化及校正處理后送ad421 轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的 4-20ma 標(biāo)準(zhǔn)電流輸出。另外,環(huán)路上的數(shù)字通信信號經(jīng)濾波后送入解調(diào)器ht2012，解調(diào)信 號通過串行口送入cpu。然后cpu 送出相應(yīng)的應(yīng)答信號到ht2012 調(diào)制成hart 數(shù)字信號， 經(jīng)整形后控制v/i 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號，并疊加到4-20ma 直流信號上。 3 硬件電路詳細(xì)設(shè)計(jì) 3.1 信號隔離及光耦外圍參數(shù)確定 a/d 轉(zhuǎn)換器與

基于M－BUS總線的智能氣壓傳感器的設(shè)計(jì)

基于m－bus總線的智能氣壓傳感器的設(shè)計(jì) 徐樂年 韓慧 劉明輝 員玉良 王雷 基于m－bus總線的智能氣壓傳感器利用高精度氣壓傳感器、24位a/d轉(zhuǎn)換器ad7714、低功耗單片機(jī)p89lpc932完成對絕對氣壓的測量，并通過m－bus總線向上位機(jī)傳送測量結(jié)果。目前該儀器已在礦井風(fēng)壓自動監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)中得到應(yīng)用。 煤層自然的必要條件之一是連續(xù)供氧（即漏風(fēng)），而漏風(fēng)與風(fēng)壓有著密切的關(guān)系，故風(fēng)壓是防治煤層自燃的重要參數(shù)，但目前一般由人工測量，需要大量的人力，且資料整理工作量大，測定值管理滯后，不能為日常的管理及時(shí)提供所需要的技術(shù)參數(shù)，影響了煤層自燃的防治和通防管理的科學(xué)化。礦井風(fēng)壓自動監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)可對自燃區(qū)域的風(fēng)壓實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動檢測，在出現(xiàn)異常時(shí)立即報(bào)警。 如圖1所示，各智能傳感器和通信分站組成m－bus總線網(wǎng)絡(luò)，通信分站通過發(fā)送不同的地址依次控制各智能傳感器執(zhí)行測量工作，并讀取和存儲其測量數(shù)據(jù)；各通信分

5通道低功耗可編程傳感器信號處理器AD7714的典型應(yīng)用電路

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由5通道低功耗可編程傳感器信號處理器AD7714構(gòu)成壓力測量系統(tǒng)電路

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5通道低功耗可編程傳感器信號處理器AD7714與MCS-51系列單片機(jī)的接口電路

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5通道低功耗可編程傳感器信號處理器AD7714與DSP的接口電路

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目前AD/DA的常用芯片簡介

用σ-δ的adc，實(shí)現(xiàn)16位無誤碼的良好性能，片內(nèi)可編程放大器可設(shè)置輸入信號增益。通過片內(nèi)控制寄存器調(diào)整內(nèi)部數(shù)字濾波器的關(guān)閉時(shí)間和更新速率，可設(shè)置數(shù)字濾波器的第一個(gè)凹口。在+3v電源和1mhz主時(shí)鐘時(shí)， ad7705功耗僅是1mw。ad7705是基于微控制器（mcu）、數(shù)字信號處理器（dsp）系統(tǒng)的理想電路，能夠進(jìn)一步節(jié)省成本、縮小體積、減小系統(tǒng)的復(fù)雜性。應(yīng)用于微處理器（mcu）、數(shù)字信號處理（dsp）系統(tǒng)，手持式儀器，分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 2）3v/5v cmos信號調(diào)節(jié)ad轉(zhuǎn)換器：ad7714 ad7714是一個(gè)完整的用于低頻測量應(yīng)用場合的模擬前端，用于直接從傳感器接收小信號并輸出串行數(shù)字量。它使用σ-δ轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)高達(dá)24位精度的代碼而不會丟失。輸入信號加至位于模擬調(diào)制器前端的專用可編程增益放大器。調(diào)制器的輸出經(jīng)片內(nèi)數(shù)字濾波器進(jìn)行處理。數(shù)字濾波器的第一次陷波通過片內(nèi)控制寄存器來編程，此寄存器可以調(diào)節(jié)濾波的截止時(shí)間和建立時(shí)間。ad7714有3個(gè)差分模擬輸入（也可以是5個(gè)偽差分模擬輸入）和一個(gè)差分基準(zhǔn)輸入。單電源工作（+3v或+5v）。因此，ad7714能夠?yàn)楹卸噙_(dá)5個(gè)通道

基于PC/104總線的轉(zhuǎn)臺速率校準(zhǔn)卡的設(shè)計(jì)

i接口之間通信的軟件設(shè)計(jì)，在這一部分中，我們使用的cpu的主板是基于pc104總線的hxl/dx-440，由于它的基本配置相當(dāng)于486計(jì)算機(jī)的主板，因而可以很方便的使用dos操作系統(tǒng)，利用c語言來實(shí)現(xiàn)對spi接口中數(shù)據(jù)傳送完成位的檢測、對cpld中各寄存器的讀寫操作以及對模數(shù)轉(zhuǎn)換器送入的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理。 3 數(shù)據(jù)采集與隔離電路 數(shù)據(jù)采集與隔離電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示，其核心是ad7732和adum1401。ad7732是ad公司采用∑-⊿技術(shù)產(chǎn)生的24位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模擬輸入通道在ad7714的基礎(chǔ)上作了較大改進(jìn)，可用于高頻小信號的測量。adum1401是一種新的icoupler數(shù)字隔離器，它采用平面磁場專利隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)隔離，該芯片能夠替代光電耦合器。其主要優(yōu)點(diǎn)在于：①不需要使用多個(gè)分立器件，僅用一個(gè)單芯片就實(shí)現(xiàn)了多通道數(shù)字隔離；②與現(xiàn)在普遍使用的光電耦合器相比，其印制電路板（pcb）面積縮小60％，功耗降低98％；③不需要驅(qū)動led的外部電路；④具有比光電耦合器更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、時(shí)序精度和瞬態(tài)共模抑制能力；⑤在同一芯片內(nèi)提供正向和反向通信通道。 ad780是高精度的參考電壓源，

由4～20mA電流環(huán)輸出式數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD421構(gòu)成的4～20mA智能變送器的電路

相關(guān)元件pdf下載：ad421 ad7714 89c51 由ad421構(gòu)成4～20ma智能變送器的電路如圖所示。其中，微處理器可作為線性化處理和通信。該變送器的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采用ad7714(或ad7715)型高分辨率∑-△式adc。 ad7714內(nèi)部包含了可編程增益放大器(增益調(diào)節(jié)范圍是1～128)。變送器的工作原理如下：傳感器產(chǎn)生的10mv模擬信號首先加到ad7714的輸入端，完成模／數(shù)轉(zhuǎn)換并利用ad7714的數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)來消除增益誤差及失調(diào)誤差；然后由89c51單片機(jī)讀取ad7714的數(shù)據(jù)并進(jìn)行線性化處理，再經(jīng)過串行口送至ad421轉(zhuǎn)換成4～20ma的電流信號，最后經(jīng)電流環(huán)路送給控制中心。ad421的工作電壓為+3.3v。ad7714、ad421的基準(zhǔn)電壓分別由列強(qiáng)out1、ref out2來提供。

由5通道低功耗可編程傳感器信號處理器AD7714和熱電偶構(gòu)成的測溫電路

相關(guān)元件pdf下載：ad780 ad7714 由ad7714和熱電偶構(gòu)成的測溫電路如圖所示。在此應(yīng)用中，ad7714工作在緩沖模式，允許在前端接退耦電容，以便濾除熱電偶引線上的噪聲。在緩沖模式下，ad7714的共模范圍較窄，為使熱電偶的差分電壓處于合適的共模電壓范圍之內(nèi)，ad7714的ain2輸入端應(yīng)被偏置到+2．5v基準(zhǔn)電壓上。

5通道低功耗可編程傳感器信號處理器AD7714與MCS-51系列單片機(jī)的接口電路

相關(guān)元件pdf下載：80c51 89c51 ad7714 ad7714的3線接口能配各種微控制器(含單片機(jī)或微處理器)。3線串行接口尤其適用于隔離系統(tǒng)，可使系統(tǒng)中所用光耦合器的數(shù)量為最少。ad7714與80c51(或87c51、89c51等)單片機(jī)的接口電路如圖所示。80c51所用的最少口線僅為兩條(p3．0，p3．1)。此時(shí)，由監(jiān)視配置寄存器的drdy非位來確定數(shù)據(jù)寄存器何時(shí)被更新。80c51工作在模式0方式，由于其串行接口包含了單根數(shù)據(jù)線，因此應(yīng)將 ad7714的dout和din端短接。在傳送數(shù)據(jù)時(shí)80c51的串行時(shí)鐘端被置成高電平。ad7714的pol端固定接高電平。

5通道低功耗可編程傳感器信號處理器AD7714的典型應(yīng)用電路

相關(guān)元件pdf下載：ad7714 ad780 ad7714的典型應(yīng)用電路如圖所示。ad7714的udd、udda端可接+3v或+5v電源。模擬輸入端被配置為3個(gè)差分對輸入端。ad780可提供精密的+2.5v基準(zhǔn)電壓。將cs非端接dgnd時(shí)，ad7714被配置成3線串行接口。由石英晶體(或陶瓷諧振器)提供主時(shí)鐘。在某些特殊應(yīng)用中，要求udd、udda端分別由兩個(gè)獨(dú)立的電源來驅(qū)動。

由5通道低功耗可編程傳感器信號處理器AD7714和微處理器構(gòu)成的隔離式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路

相關(guān)元件pdf下載：ad7714 ad780 如圖所示為由5通道低功耗可編程傳感器信號處理器ad7714和微處理器構(gòu)成的隔離式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路。ad7714適用于低功耗、窄帶寬、高分辨率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其3線串行接口能使該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)僅用3個(gè)光耦合器便實(shí)現(xiàn)隔離。若ad7714模擬輸入端的輸入信號均為正極性，則整個(gè)系統(tǒng)可采用+3v或+5v單電源工作。

我單片機(jī)自學(xué)經(jīng)歷。

通過單片機(jī)給驅(qū)動器一定頻率的脈沖，接到驅(qū)動器的電機(jī)就會轉(zhuǎn)起來了。因?yàn)橘I不到便宜的24v直流電源，我就自己動手做，參考了國外網(wǎng)站上電源制作的電路，用了一個(gè)220v交流轉(zhuǎn)24v的變壓器，4個(gè)1n4001做的電橋，一個(gè)35v、1000uf的電容。這樣的電源肯定是波紋極大的，不過用在那個(gè)驅(qū)動器是可以了。另外，因?yàn)?4v變壓器轉(zhuǎn)出來的電壓沒有24v，我把一個(gè)9v的電池和我做的直流電源串聯(lián)起來，居然也可以工作，真的是無知所以無畏，雖然我也感覺到那樣很危險(xiǎn)。 從3月到7月，我用了不少時(shí)間控制電機(jī)。另外買了片ad7714，做出來一個(gè)24位精度、usb通訊接口的數(shù)據(jù)采集卡。usb通訊我參考了《pdiusbd12 usb固件編程與驅(qū)動開發(fā)》，不得不說這本書很多都是寫的不具體的。后來寫出來的代碼主要是利用了philips公司網(wǎng)站上提供的資料，下載這些資料需要在philips公司網(wǎng)站注冊，不過是免費(fèi)的。由于我用的spi接口代碼是來自一片貼子的匯編代碼，而philips公司提供的usb固件的代碼是c語言的，所以我只有用混合編程，將匯編代碼部分寫成幾個(gè)函數(shù)提供給c語言調(diào)用。ad7714和ad7705相比，嬌貴程度有過之而無

請教AD7714的問題

請教ad7714的問題請問各位前輩有用到ad7714嗎？小第我正在用現(xiàn)在遇到了好多麻煩，drdy始終不發(fā)低電平。希望用過的高手指點(diǎn)一下，謝謝拉我的qq115637193jianghuafeng83@163.com謝謝拉！

有用LPC系列SPI口接過AD7714的朋友嗎？

有用lpc系列spi口接過ad7714的朋友嗎？能否給一下spi的設(shè)置，謝謝了!

使用SigmaDelta ADC 時(shí)容易被忽略的問題

4中的rc濾波器，c提供大部分的電荷，r將運(yùn)放輸出和電容隔開，使之呈現(xiàn)無跳躍的阻抗。上面說了，rc濾波器將給∑－△型adc 帶來誤差。所以rc的取值還要遵守表4.1。 為徹底消除開關(guān)電容輸入級對外電路影響，一般的∑－△型adc 內(nèi)部都帶有緩沖器（buffer），就是一個(gè)電壓跟隨器，如果打開緩沖器，輸入級對外將呈現(xiàn)幾乎無窮大的輸入阻抗。但緩沖器是由模擬電路的運(yùn)算放大器構(gòu)成的，即使是軌對軌運(yùn)放（rail-to-rail opamp）的輸出電壓也不能完全達(dá)到電源電壓。這就限制了共模輸入范圍。比如ad7714，若關(guān)閉緩沖器，共模輸入范圍允許-0.3v~vcc+0.3v；而打開緩沖器后，共模輸入范圍縮小至30mv~vcc-1.5v。 還有值的一提的是雙極性輸入。幾乎所有的∑－△型adc 都是差分輸入，且允許測量雙極性信號。注意雙極性并不是指它能測量負(fù)壓，而是在共模范圍允許內(nèi)，差分信號的極性允許改變。例如vi-=2.5v、vi+＝3v測得正極性，vi-=2.5v 、vi+＝2v測得負(fù)極性。不過這里提一下，∑－△型adc 可以在沒有負(fù)電源的情況下，測量到-0.3v。這是其他adc做不到的?？赡苁呛退?/p>

請幫我看看我寫的SPI讀寫函數(shù)，是不是時(shí)序不對啊 ？

用的器件是ad7714是24位ad，所以用spi接口來與mcu通訊，我用的是三線模式。