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ICL7135的串行采集方式在單片機(jī)電壓表中的應(yīng)用
摘要：介紹了對A/D芯片ICL7135進(jìn)行串行數(shù)據(jù)采集的具體方法，同時(shí)利用該方式結(jié)構(gòu)簡單、編程簡潔、占用單片機(jī)資源少的特點(diǎn)，給出了用ICL7135與AT89C52單片機(jī)構(gòu)成電壓表系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞：單片機(jī) ADC 電壓表 ICL7135
在常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片（如ADC0809、ICL7135、ICL7109等）中，ICL7135與其余幾種有所不同，它是一種四位半的雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，具有精度高（精度相當(dāng)于14位二進(jìn)制數(shù)）、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。通常情況下，設(shè)計(jì)者都是用單片機(jī)來并行采集ICL7135的數(shù)據(jù)，本文介紹用單片機(jī)串行方式采集ICL7135的數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)電壓表和小型智能儀表的設(shè)計(jì)方案。
1 ICL7135的串行工作方式
1.1 ICL7135的測量周期
ICL7135的測量周期包括下列四相（節(jié)拍）：
（1）AUTO-ZERO（自動(dòng)調(diào)零）相
在該相時(shí)，內(nèi)部IN+和IN-輸入與引腳斷開，且在內(nèi)部連接到ANLG-COMMON，基準(zhǔn)電容被充電至基準(zhǔn)電壓，系統(tǒng)接成閉環(huán)并為自動(dòng)調(diào)零（AUTOZERO）電容充電以補(bǔ)償緩沖放大器、積分器和比較器的失調(diào)電壓。此時(shí)，自動(dòng)調(diào)零精度令受系統(tǒng)噪聲的限制，以輸入為基準(zhǔn)的總失調(diào)小于10μV。
（2）SINGAL-INTEGRATE（信號積分）相
在該相，自動(dòng)調(diào)零環(huán)路被打開，內(nèi)部的IN+和IN-輸入被連接至外部引腳。在固定的時(shí)間周期內(nèi)，這些輸入端之間的差分電壓被積分。當(dāng)輸入信號相對于轉(zhuǎn)換器電源不反相（NO-RETURN）時(shí)，IN-可直接連接至ANJG-COMMON以便輸出正確的共模電壓。同時(shí)，在這一相完成的基礎(chǔ)上，輸入信號的極性將被系統(tǒng)所記錄。
（3）DEINTEGRATE（去積分）相
該相的基準(zhǔn)用于完成去積分（DEINTEGRATE）任務(wù)，此時(shí)內(nèi)部IN-在內(nèi)部連接ANLG-COMMON，IN+跨接至先前已充電的基準(zhǔn)電容，所記錄的輸入信號的極性可確保以正確的極性連接至電容以使積分器輸出極性回零。輸出返回至零所需的時(shí)間正比于輸入信號的幅度。返回時(shí)間顯示為數(shù)字讀數(shù)，并由1000（Vid/Vref）確定。滿度或最大轉(zhuǎn)換值發(fā)生在Vid等于Vref的兩倍時(shí)。
（4）ZERO-INTEGRATE（積分器返回零）相
內(nèi)部的IN-連接到ANLG-COMMON，系統(tǒng)接成閉環(huán)以使積分器輸出返回到零。通常這相需要100～200個(gè)時(shí)鐘脈沖，但是在超范圍（OVERRANGE）轉(zhuǎn)換后，則需要6200個(gè)脈沖。
1.2 ICL7135時(shí)序圖
圖1所示是Vid為常數(shù)時(shí)的ICL7135時(shí)序圖，由圖1可知：在Signal-Integra
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