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基于MAX197的高精度数据采集系统

发布时间:2020-06-30 19:22:40 阅读: 来源:剥线机厂家

0 引言 常见的八位模数转换芯片(如ADC0809【3】等)设计的系统比较简单而且成本较低,但有时八位的精度是不够的,这时我们就不得不选用更高精度的模数转换芯片,其中MAX197就是一款性价比很好的12位精度模数转换芯片。MAX197芯片是美国Maxim公司的快速模数转换芯片,转换时间最小仅为6 μ s,相对于ADC0809的100 μ s要短得多。它的输入信号带宽可达5 MHz,有12位并行的三态数据接口。另外MAX197片内包含高精度的参考电压源和时钟电路,因此它只需要很简单的外部电路即可完成模数转换功能,应用非常方便。1 MAX1 97芯片的特点及性能:1.1 MAX197的主要优点: 1)仅使用单5 V电源供电;2)12位分辨率,1/2LSB线性度;3)四种量程可选:0~+5V、0~+1OV、-5~+5V、-10~+10V:4)8路模拟输入通道,具有输入电压保护(-1 6.5v~+16.5V);5)最小6 μ s转换时间,最大100 kh/s采样率;5)内部4.096V参考电压;6)两种掉电工作模式,两种工作时钟可选,两种采集模式可选。1.2 MAX1 97的采集模式1.2.1 内部采集模式 通过写入清零ACQMOD位(ACQMOD=0)的控制字选择内部采集模式。在这种模式下,一个写脉冲将触发一个内部捕获周期,并且此捕获周期是内部定时的,为6个时钟周期。当这6个时钟周期的捕获间隔结束时,转换开始。转换时间是12个时钟周期,不论内部或外部采集模式。1.2.2 外部采集模式 用两个独立的写脉冲控制捕获和转换的开始。 第一脉冲,与ACQMOD=1一起,开始一个不确定长度的捕获间隔; 第二个写脉冲与ACQMOD=0一起终止捕获并在写脉冲的上升沿开启一次转换。然而,如果第二个控制字包含ACQMOD=1,一个不确定的捕获间隔时问将被重新触发。外部采集模式可以更加精确地控制采样间隔,并可独立控制捕获和转换时间。1.3 MAX197的控制字 MAX197有8位控制字,分别控制着此芯片的工作模式、捕获方式、量程选择、模拟输入通道选择,其具体定义如表1所示:

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2 高精度数据采集系统的硬件及软件实现2.1 高精度数据采集系统的硬件电路 本系统使用51系列单片机中性能较为优越的AT89S52作为主处理芯片。AT89S52是ATMEL公司2001年推出的新型八位单片机。它具有8 K的FLASH作为通用的程序存储空间,以及具有可在系统编程等优秀特点。 使用AT89S52和MAX197设计的数据采集系统电路原理图如图1所示。

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