2.3 A/D轉(zhuǎn)換電路

　　本儀器中的A/D電路采用Microchip Technology公司的12位低功率模數(shù)轉(zhuǎn)換器MCP3221。MCP3221是連續(xù)的近似值12位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。采用2線串行和I2C兼容的接口。MCP3221采用單電源工作，故可簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。該器件可在較大的電壓范圍內(nèi)工作(2.7～5.5 V)，同時(shí)片內(nèi)還具有采樣保持電路和自定時(shí)轉(zhuǎn)換功能，其采集時(shí)間和轉(zhuǎn)換可利用內(nèi)部時(shí)鐘定時(shí)。每次轉(zhuǎn)換后，可將結(jié)果存在12位的寄存器里，并按照I2C總線時(shí)序讀取A/D轉(zhuǎn)換的值。當(dāng)MCP3221采用快速轉(zhuǎn)換模式并且時(shí)鐘速率為400 kHz時(shí)，其最大的采樣速率可達(dá)22.3 ksps。在硬件電路上，MCP3221的電源電壓必須具有較小的紋波且保持穩(wěn)定，這樣，A/D的誤差才會(huì)小。MCP3221的SCL和SDA引腳需上拉10 kΩ電阻后再與單片機(jī)I/O相接。MCP3221與8051單片機(jī)的接口電路如圖4所示。

　　2.4 溫度采集電路

　　本文介紹的海拔高度測(cè)量?jī)x器的溫度采集電路采用Dallas半導(dǎo)體公司的一線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20。數(shù)字式溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，它可采用一根信號(hào)線來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向傳輸，并具有接口簡(jiǎn)單，節(jié)省I/O口線，便于擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。DS18B20的測(cè)量溫度范圍為-55～+125℃，在-10～+85℃范圍內(nèi)，其精度為±0.5℃?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，從而大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境下的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量。DS18B20與單片機(jī)8051的接口電路如圖5所示。

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