本文介紹了24位高精度ADC芯片——CS1237應(yīng)用在電子秤上的解決方案,。系統(tǒng)通過(guò)CS1237內(nèi)置放大器對(duì)稱重傳感器的微弱電壓信號(hào)進(jìn)行放大,，然后通過(guò)Sigma-Delta ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后使用2線SPI接口輸出數(shù)據(jù)給MCU來(lái)進(jìn)行處理,。MCU處理完畢后,，把重量信息送往顯示模塊或無(wú)線發(fā)射模塊。
一,、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電子秤由CS1237,、稱重傳感器、MCU,、按鍵模塊,、顯示模塊等組成。
二,、詳細(xì)設(shè)計(jì)
2.1,、硬件設(shè)計(jì)
在高精度應(yīng)用場(chǎng)合，為了避免MCU的工作電源對(duì)ADC工作電源造成影響,，可以將CS1237的工作電源與MCU的工作電源分開(kāi),，PCB Layout時(shí)要注意采用數(shù)模分離、單點(diǎn)接地的方式,。信號(hào)輸入端經(jīng)過(guò)RC濾波器再進(jìn)入CS1237,，可以減少噪聲的干擾。CS1237的通訊接口與MCU相連的過(guò)程中,，各串聯(lián)一個(gè)電阻,，可以提高通訊的可靠性。
2.2,、通訊時(shí)序
CS1237采用2線的通訊接口：DRDY/DOUT（數(shù)據(jù)線）,、SCLK（時(shí)鐘線）,。當(dāng)DRDY拉低后，表明數(shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)換完成,，輸入的第1個(gè)SCLK 就可以將輸出的最高位讀出,，在24個(gè)SCLK后，將所有的24位DOUT數(shù)據(jù)讀出,。如果需要更改配置（通道,、PGA、速率）或關(guān)閉傳感器激勵(lì)源以節(jié)省功耗,，可以通過(guò)相應(yīng)的命令對(duì)CS1237的寄存器進(jìn)行配置,。
2.3、軟件處理
對(duì)讀取的AD值可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)能浖䴙V波處理,，比如算術(shù)平均濾波,、滑動(dòng)平均濾波、中值濾波,，等等,，以獲取更高的精度或抗干擾能力。
由于傳感器的溫度特性往往不是很理想,，需要補(bǔ)償才能達(dá)到性能要求,。此時(shí)可以利用CS1237內(nèi)置的溫度傳感器讀取溫度值，用軟件的方式來(lái)分段補(bǔ)償,，以節(jié)省成本,。
當(dāng)電子秤處于閑置狀態(tài)，可以通過(guò)間歇開(kāi)啟/關(guān)閉傳感器的方式來(lái)節(jié)省系統(tǒng)功耗,，如果有重物放置,，再恢復(fù)到正常的狀態(tài)。 |
