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優勢和特性 ● 典型溫度范圍為0℃至+100℃ ● 18位無噪聲代碼分辨率 ● RTD溫度監控器 ● 帶ARM7處理內核的單芯片解決方案 連接/參考器件 ADuC7061：基于ARM7的微控制器，內置雙通道24位Σ-Δ型ADC ADP3333-2.5：2.5 V低壓差線性穩壓器 ADP7102-2.5：2.5 V低壓差線性穩壓器 電路功能與優勢 本電路顯示如何在精密RTD溫度監控應用中使用精密模擬微控制器ADuC7061。ADuC7061集成雙通道24位Σ-Δ型ADC、雙通道可編程電流源、14位DAC、1.2 V內部基準電壓源、ARM7內核、32 kB閃存、4 kB SRAM以及各種數字外設，例如UART、定時器、SPI和I2C接口等。它與一個100 ΩRTD相連。 在源代碼中，ADC采樣速率選擇100 Hz。當ADC輸入PGA的增益配置為32時，ADuC7061的無噪聲分辨率大于18位。 圖1：具有RTD接口、用作溫度監控器控制器的ADuC7061（原理示意圖，所有連接均未顯示） 電路描述 圖1所示電路完全通過USB接口供電。利用2.5 V低壓差線性穩壓器ADP3333，可將USB提供的5 V電源調節到2.5 V，從而向ADuC7061提供2.5 V的DVDD電壓。ADuC7061的AVDD電源經過額外濾波處理，如圖所示。在線性調節器的輸入端也放置一個濾波器，對USB電源進行濾波。 本應用中用到ADuC7061的下列特性： ● 內置可編程增益放大器(PGA)的24位Σ-Δ型主ADC：PGA的增益在本應用的軟件中設置為32。 ● 可編程激勵電流源，用來驅動受控電流流經RTD：雙通道電流源可在0 μA至2 μA范圍內以200 μA階躍配置。本例設置為200 μA。 ● ADuC7061中ADC的外部基準電壓源：對于本應用，我們采用比率式設置，將一個外部基準電阻(RREF)連接在外部VREF+和VREF-引腳上。或者，也可以在ADuC7061中提供1.2 V內部基準電壓源。 ● ARM7TDMI 內核：功能強大的16/32位ARM7內核集成了32 kB閃存和SRAM存儲器，用來運行用戶代碼，可配置并控制ADC，通過RTD處理ADC轉換，以及控制UART/USB接口的通信。 ● UART：UART用作與PC主機的通信接口。 ● 兩個外部開關用來強制該器件進入閃存引導模式：使S1處于低電平，同時切換S2，ADuC7061將進入引導模式，而不是正常的用戶模式。在引導模式下，通過UART接口可以對內部閃存重新編程。 本電路使用的RTD為100 Ω鉑RTD，型號為Enercorp PCS 1.1503.1。它采用0805表貼封裝，溫度變化率為0.385 Ω/℃。 注意，基準電阻RREF應為精密5.62 kΩ (±0.1%)電阻。 ADuC7061的USB接口通過FT232R UART轉USB收發器實現，它將USB信號直接轉換為UART。 除圖1所示的去耦外，USB電纜本身還應采用鐵氧體磁珠來增強EMI/RFI保護功能。本電路所用鐵氧體磁珠為Taiyo Yuden #BK2125HS102-T，它在100 MHz時的阻抗為1000 Ω。 本電路必須構建在具有較大面積接地層的多層電路板上。為實現最佳性能，必須采用適當的布局、接地和去耦技術。 代碼說明 用于測試本電路的源代碼可從以下網址下載（zip壓縮文件）：www.analog.com/cn0075_source 。 UART配置為波特率9600、8數據位、無極性、無流量控制。如果本電路直接與PC相連，則可以使用“超級終端”(HyperTerminal)等通信端口查看程序來查看該程序發送給UART的結果。參考圖2。源代碼附有注釋說明，方便了解、使用。 圖2：“超級終端”通信端口查看程序的輸出 常見變化 ADP7102調節器可用作ADP3333的最新替代器件。如果微控制器上需要更多GPIO引腳，則可以選擇采用48-LFCSP或48-LQFP封裝的ADuC7060。請注意，ADuC7060/ADuC7061可以通過標準JTAG接口編程或調試。對于標準UART至RS-232接口，可以用ADM3202等器件代替FT232R收發器，前者需采用3 V電源供電。 |
