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基于AD7714的高精度隔离数据采集系统

摘要 简要介绍24位σ-△模数转换器ad7714的性能和特点，详细讲解该芯片在高精度测量仪器中的应用。叙述如何使用ad7714实现多路、多量程的直流电压测量，重点说明spi数据总线的光电隔离实现办法，并根据工程实践总结提高抗干扰能力的途径和印制电路板的的制作要点。采用上述办法，该数据采集系统成功地组合了多个ad7714，实现多路μa级电流的精密测量。文中给出相关电路原理图和mcs51单片机与ad7714的接口程序实例。关键词 ad7714 光电隔离 spi 数据采集 在高精度及多路采样设备中，a／d芯片选用的恰当与否对系统整体性能的表现好坏非常关键。目前，由于数字信号处理技术的快速发展，对信号采集前向通道的器件要求也不断提高，特别是对器件的采样分辨率、采样速度以及采样通道数等参数的要求越来越严格。 本系统测量采用极化继电器的力臂控制盒仪器设计，需要测量的数据变化范围大，精度要求高，测量的通道数多。同时，由于本系统测量电路相对复杂，各信号间容易产生干扰，而高速运转的电机信号产生的干扰将会使系统瘫痪。针对上述情况，笔者采用多路输入、高精度的a／d转换器ad7714，与mcu之间的通

AD7714的工作原理及其应用

摘要：对ad7714的工作原理进行了深入剖析，并介绍了其校准模式和使用方法，最后给出了它与 at89c52的接口和关键的程序流程图。 关键词：ad7714；校准；接口 中图分类号：tn43 文献标识码：b 文章编号：1003-353x(2002)03-0056-04 1引 言 ad7714是适用于低频测量应用的完整模拟前端。器件直接从传感器接受低电平信号并输出串行数字。它使用和 -差(σ-δ)转换技术以实现高达24位的无误码性能。输入信号加至专有的基于模拟调制器、具有可编程增益的前端。调制器的输出由片内数字滤波器处理 [1]。通过片内控制寄存器可对此数字滤波器的第一个凹口编程，允许调整滤波器的截止频率和稳定时间。ad7714具有3个差分模拟输入(它也可以配置为5个准差分模拟输入)以及差分基准输入，可以对多达5个通道的系统实现信号调理和转换。 2引脚定义及功能 dip封装的ad7714如图1。各引脚定义如下： 图1 ad7714的封装及其引脚 引脚1 sclk：串行时钟。逻辑输入端，外部串行时钟加 至此端

目前常用AD/DA芯片简介

器。采用σ-δ的adc，实现16位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3v电源和1mhz主时钟时， ad7705功耗仅是1mw。ad7705是基于微控制器（mcu）、数字信号处理器（dsp）系统的理想电路，能够进一步节省成本、缩小体积、减小系统的复杂性。应用于微处理器（mcu）、数字信号处理（dsp）系统，手持式仪器，分布式数据采集系统。 2）3v/5v cmos信号调节ad转换器：ad7714 ad7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端，用于直接从传感器接收小信号并输出串行数字量。它使用σ-δ转换技术实现高达24位精度的代码而不会丢失。输入信号加至位于模拟调制器前端的专用可编程增益放大器。调制器的输出经片内数字滤波器进行处理。数字滤波器的第一次陷波通过片内控制寄存器来编程，此寄存器可以调节滤波的截止时间和建立时间。ad7714有3个差分模拟输入（也可以是5个伪差分模拟输入）和一个差分基准输入。单电源工作（+3v或+5v）。因此，ad7714能够为含有多达5个通道的系统

基于HART协议的高精度温度控制器设计

以上部分为信 号。 采用ad 公司生产ad421 实现a/d、v/i 功能，ad421 是一款低功耗多功能芯片，其内部集成有16 位a/d 及v/i 和电压调整电路。dc/dc 是采用开关电源原理设计的电源隔离 器，通过dc/dc 给基于hart 协议的温度控制器信号输入和a/d 电路供电。使用低驱动电 流的光电隔离器作信号隔离，实现hart 协议温度控制器传感器小信号输入与输出信号和 外部电源隔离，同时实现温度控制器的低电流消耗要求。 电路工作原理是:温度传感器信号经滤波送ad7714 放大并转换为相应的数字信号，经 光耦hp4731 隔离后送入cpu，由cpu 进行线性化及校正处理后送ad421 转换为相应的 4-20ma 标准电流输出。另外,环路上的数字通信信号经滤波后送入解调器ht2012，解调信 号通过串行口送入cpu。然后cpu 送出相应的应答信号到ht2012 调制成hart 数字信号， 经整形后控制v/i 转换电路转换成相应的数字信号，并叠加到4-20ma 直流信号上。 3 硬件电路详细设计 3.1 信号隔离及光耦外围参数确定 a/d 转换器与

基于M－BUS总线的智能气压传感器的设计

基于m－bus总线的智能气压传感器的设计 徐乐年 韩慧 刘明辉 员玉良 王雷 基于m－bus总线的智能气压传感器利用高精度气压传感器、24位a/d转换器ad7714、低功耗单片机p89lpc932完成对绝对气压的测量，并通过m－bus总线向上位机传送测量结果。目前该仪器已在矿井风压自动监测报警系统中得到应用。 煤层自然的必要条件之一是连续供氧（即漏风），而漏风与风压有着密切的关系，故风压是防治煤层自燃的重要参数，但目前一般由人工测量，需要大量的人力，且资料整理工作量大，测定值管理滞后，不能为日常的管理及时提供所需要的技术参数，影响了煤层自燃的防治和通防管理的科学化。矿井风压自动监测报警系统可对自燃区域的风压实现连续自动检测，在出现异常时立即报警。 如图1所示，各智能传感器和通信分站组成m－bus总线网络，通信分站通过发送不同的地址依次控制各智能传感器执行测量工作，并读取和存储其测量数据；各通信分

5通道低功耗可编程传感器信号处理器AD7714的典型应用电路

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由5通道低功耗可编程传感器信号处理器AD7714构成压力测量系统电路

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5通道低功耗可编程传感器信号处理器AD7714与MCS-51系列单片机的接口电路

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5通道低功耗可编程传感器信号处理器AD7714与DSP的接口电路

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目前AD/DA的常用芯片简介

用σ-δ的adc，实现16位无误码的良好性能，片内可编程放大器可设置输入信号增益。通过片内控制寄存器调整内部数字滤波器的关闭时间和更新速率，可设置数字滤波器的第一个凹口。在+3v电源和1mhz主时钟时， ad7705功耗仅是1mw。ad7705是基于微控制器（mcu）、数字信号处理器（dsp）系统的理想电路，能够进一步节省成本、缩小体积、减小系统的复杂性。应用于微处理器（mcu）、数字信号处理（dsp）系统，手持式仪器，分布式数据采集系统。 2）3v/5v cmos信号调节ad转换器：ad7714 ad7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端，用于直接从传感器接收小信号并输出串行数字量。它使用σ-δ转换技术实现高达24位精度的代码而不会丢失。输入信号加至位于模拟调制器前端的专用可编程增益放大器。调制器的输出经片内数字滤波器进行处理。数字滤波器的第一次陷波通过片内控制寄存器来编程，此寄存器可以调节滤波的截止时间和建立时间。ad7714有3个差分模拟输入（也可以是5个伪差分模拟输入）和一个差分基准输入。单电源工作（+3v或+5v）。因此，ad7714能够为含有多达5个通道

基于PC/104总线的转台速率校准卡的设计

i接口之间通信的软件设计，在这一部分中，我们使用的cpu的主板是基于pc104总线的hxl/dx-440，由于它的基本配置相当于486计算机的主板，因而可以很方便的使用dos操作系统，利用c语言来实现对spi接口中数据传送完成位的检测、对cpld中各寄存器的读写操作以及对模数转换器送入的数据进行计算和处理。 3 数据采集与隔离电路 数据采集与隔离电路的结构框图如图4所示，其核心是ad7732和adum1401。ad7732是ad公司采用∑-⊿技术产生的24位串行模数转换器，模拟输入通道在ad7714的基础上作了较大改进，可用于高频小信号的测量。adum1401是一种新的icoupler数字隔离器，它采用平面磁场专利隔离技术实现隔离，该芯片能够替代光电耦合器。其主要优点在于：①不需要使用多个分立器件，仅用一个单芯片就实现了多通道数字隔离；②与现在普遍使用的光电耦合器相比，其印制电路板（pcb）面积缩小60％，功耗降低98％；③不需要驱动led的外部电路；④具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力；⑤在同一芯片内提供正向和反向通信通道。 ad780是高精度的参考电压源，

由4～20mA电流环输出式数模转换器AD421构成的4～20mA智能变送器的电路

相关元件pdf下载：ad421 ad7714 89c51 由ad421构成4～20ma智能变送器的电路如图所示。其中，微处理器可作为线性化处理和通信。该变送器的模/数转换器采用ad7714(或ad7715)型高分辨率∑-△式adc。 ad7714内部包含了可编程增益放大器(增益调节范围是1～128)。变送器的工作原理如下：传感器产生的10mv模拟信号首先加到ad7714的输入端，完成模／数转换并利用ad7714的数字校准技术来消除增益误差及失调误差；然后由89c51单片机读取ad7714的数据并进行线性化处理，再经过串行口送至ad421转换成4～20ma的电流信号，最后经电流环路送给控制中心。ad421的工作电压为+3.3v。ad7714、ad421的基准电压分别由列强out1、ref out2来提供。

由5通道低功耗可编程传感器信号处理器AD7714和热电偶构成的测温电路

相关元件pdf下载：ad780 ad7714 由ad7714和热电偶构成的测温电路如图所示。在此应用中，ad7714工作在缓冲模式，允许在前端接退耦电容，以便滤除热电偶引线上的噪声。在缓冲模式下，ad7714的共模范围较窄，为使热电偶的差分电压处于合适的共模电压范围之内，ad7714的ain2输入端应被偏置到+2．5v基准电压上。

5通道低功耗可编程传感器信号处理器AD7714与MCS-51系列单片机的接口电路

相关元件pdf下载：80c51 89c51 ad7714 ad7714的3线接口能配各种微控制器(含单片机或微处理器)。3线串行接口尤其适用于隔离系统，可使系统中所用光耦合器的数量为最少。ad7714与80c51(或87c51、89c51等)单片机的接口电路如图所示。80c51所用的最少口线仅为两条(p3．0，p3．1)。此时，由监视配置寄存器的drdy非位来确定数据寄存器何时被更新。80c51工作在模式0方式，由于其串行接口包含了单根数据线，因此应将 ad7714的dout和din端短接。在传送数据时80c51的串行时钟端被置成高电平。ad7714的pol端固定接高电平。

5通道低功耗可编程传感器信号处理器AD7714的典型应用电路

相关元件pdf下载：ad7714 ad780 ad7714的典型应用电路如图所示。ad7714的udd、udda端可接+3v或+5v电源。模拟输入端被配置为3个差分对输入端。ad780可提供精密的+2.5v基准电压。将cs非端接dgnd时，ad7714被配置成3线串行接口。由石英晶体(或陶瓷谐振器)提供主时钟。在某些特殊应用中，要求udd、udda端分别由两个独立的电源来驱动。

由5通道低功耗可编程传感器信号处理器AD7714和微处理器构成的隔离式数据采集系统电路

相关元件pdf下载：ad7714 ad780 如图所示为由5通道低功耗可编程传感器信号处理器ad7714和微处理器构成的隔离式数据采集系统电路。ad7714适用于低功耗、窄带宽、高分辨率的数据采集系统。其3线串行接口能使该数据采集系统仅用3个光耦合器便实现隔离。若ad7714模拟输入端的输入信号均为正极性，则整个系统可采用+3v或+5v单电源工作。

我单片机自学经历。

通过单片机给驱动器一定频率的脉冲，接到驱动器的电机就会转起来了。因为买不到便宜的24v直流电源，我就自己动手做，参考了国外网站上电源制作的电路，用了一个220v交流转24v的变压器，4个1n4001做的电桥，一个35v、1000uf的电容。这样的电源肯定是波纹极大的，不过用在那个驱动器是可以了。另外，因为24v变压器转出来的电压没有24v，我把一个9v的电池和我做的直流电源串联起来，居然也可以工作，真的是无知所以无畏，虽然我也感觉到那样很危险。 从3月到7月，我用了不少时间控制电机。另外买了片ad7714，做出来一个24位精度、usb通讯接口的数据采集卡。usb通讯我参考了《pdiusbd12 usb固件编程与驱动开发》，不得不说这本书很多都是写的不具体的。后来写出来的代码主要是利用了philips公司网站上提供的资料，下载这些资料需要在philips公司网站注册，不过是免费的。由于我用的spi接口代码是来自一片贴子的汇编代码，而philips公司提供的usb固件的代码是c语言的，所以我只有用混合编程，将汇编代码部分写成几个函数提供给c语言调用。ad7714和ad7705相比，娇贵程度有过之而无

请教AD7714的问题

请教ad7714的问题请问各位前辈有用到ad7714吗？小第我正在用现在遇到了好多麻烦，drdy始终不发低电平。希望用过的高手指点一下，谢谢拉我的qq115637193jianghuafeng83@163.com谢谢拉！

有用LPC系列SPI口接过AD7714的朋友吗？

有用lpc系列spi口接过ad7714的朋友吗？能否给一下spi的设置，谢谢了!

使用SigmaDelta ADC 时容易被忽略的问题

4中的rc滤波器，c提供大部分的电荷，r将运放输出和电容隔开，使之呈现无跳跃的阻抗。上面说了，rc滤波器将给∑－△型adc 带来误差。所以rc的取值还要遵守表4.1。 为彻底消除开关电容输入级对外电路影响，一般的∑－△型adc 内部都带有缓冲器（buffer），就是一个电压跟随器，如果打开缓冲器，输入级对外将呈现几乎无穷大的输入阻抗。但缓冲器是由模拟电路的运算放大器构成的，即使是轨对轨运放（rail-to-rail opamp）的输出电压也不能完全达到电源电压。这就限制了共模输入范围。比如ad7714，若关闭缓冲器，共模输入范围允许-0.3v~vcc+0.3v；而打开缓冲器后，共模输入范围缩小至30mv~vcc-1.5v。 还有值的一提的是双极性输入。几乎所有的∑－△型adc 都是差分输入，且允许测量双极性信号。注意双极性并不是指它能测量负压，而是在共模范围允许内，差分信号的极性允许改变。例如vi-=2.5v、vi+＝3v测得正极性，vi-=2.5v 、vi+＝2v测得负极性。不过这里提一下，∑－△型adc 可以在没有负电源的情况下，测量到-0.3v。这是其他adc做不到的。可能是和它

请帮我看看我写的SPI读写函数，是不是时序不对啊 ？

用的器件是ad7714是24位ad，所以用spi接口来与mcu通讯，我用的是三线模式。