汽包鍋爐水位控制

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1、16位A/D轉(zhuǎn)換器MAX1166的原理及應(yīng)用2007.03.09作者：江蘇徐州中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院(221008)祁雪梅江蘇徐州師范大學(xué)(221009)季廣中摘要：MAX1166是美國(guó)MAXIM公司生產(chǎn)的逐次逼近型16位低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器內(nèi)帶4.096V精密參考源，同時(shí)具有并行數(shù)據(jù)輸岀接口。文章介紹了該模數(shù)轉(zhuǎn)換器的特性、功能及實(shí)際應(yīng)用電路。關(guān)鍵詞：A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)接口MAX11661概述MAX1166是美國(guó)MAX1M公司生產(chǎn)的逐次逼近型16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該芯片片內(nèi)除集成了逐次逼近型ADC所必須的逐

2、次逼近奇存器SAR、高精度比較器和控制邏輯外，還集成了時(shí)鐘、4.096V精密參考源和接口電路，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。MAX1166的數(shù)據(jù)總線為8位，因此與目前廣泛使用的8位微處理器連接非常方便。REFADJHBENAVddAGNDDVddDGND參考源REFAINAGND輸出寄存器￥、一#4D0/D7于丿F—r)8/D15RESET-?時(shí)鐘—CS?R/C圖1MAX1166內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖MAX1166的典型參數(shù)如下：?并行數(shù)據(jù)輸出接口：8位?采樣頻率：165ksps?精度：般大線性誤差%26;#177;2

3、LSB,16位無誤碼?內(nèi)部參考源電壓：4.096V?外部參考源電壓輸入范圍：+3.8?5.25V?模擬電壓輸入范圍：+4.75?+5.25V?數(shù)字電壓輸入范圍：+2.7?+5?25V?小電流外部參考電源流為1.8mA內(nèi)部參考電源流為2.7mA采樣率在10ksps時(shí)的外部參考電源電流為o.IpA;D4/D12(TD5/D13叵D6/D14叵D7/D15UETETETElI疋皿DAvAGNR/EOMAX1166AIN叵AGND

4、1O圖2MAX1166引腳圖?采用20管腳TSS0P封裝。MAX1166共有2

5、0個(gè)引腳，圖2為英引腳排列圖，這些引腳大體可分為三類。笫一類是電源類其中，模擬電源AVDD和數(shù)字電源DVDD應(yīng)分別通過0?1卩F的鋼電容與模擬地和數(shù)字地相連接。而數(shù)字地DGND和模擬地AGND1、AGND2通常共地。第二類為模數(shù)信號(hào)類其中，AIN為模擬信號(hào)輸入端；D0/D8?D7/D15為數(shù)字量并行輸出口。第三類是控制信號(hào)類其屮CS輸入為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)端；R/C（輸入）為讀取結(jié)果/模數(shù)轉(zhuǎn)換控制端；EOC（輸出）用于指示轉(zhuǎn)換結(jié)束；HEEN輸入用來控制從總線讀出的數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)換結(jié)果的高字節(jié)還是低字節(jié)；REFADJ為參考

6、電源選擇端，該端通過0.lpF饑電容與模擬地相接時(shí)選擇內(nèi)部參考電源模式而當(dāng)其直接與模擬電源相接時(shí)選擇外部參考電源模式；REF為參考電源輸入/輸出端，選擇內(nèi)部參考電源吋該腳應(yīng)通過4.7pF鈕電容接模擬地而選擇外部參考電源時(shí)該腳為外部參考電源輸入端。2MAX1166的轉(zhuǎn)換控制時(shí)序MAX1166的一次轉(zhuǎn)換過程對(duì)分為三個(gè)階段，即轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備階段、模數(shù)轉(zhuǎn)換階段和轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出階段。圖3為其轉(zhuǎn)換時(shí)序圖。具體工作過程如下：首先將R/C管腳直低電平，然后在CS腳輸入脈沖信號(hào)，MAX1166會(huì)在CS的第一個(gè)脈沖信號(hào)的下降沿進(jìn)入工

7、作狀態(tài)；并在CS的笫二個(gè)脈沖信號(hào)下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。此脈沖信號(hào)的寬度最小應(yīng)為40ns。轉(zhuǎn)換過程屮，EOC腳為高電平，并在經(jīng)過約5ys轉(zhuǎn)換完成后，EOC腳電平變低以指示轉(zhuǎn)換完成。當(dāng)EOC腳輸出為低電平吋，若將R/C腳置為高電平，系統(tǒng)將在CS的第三個(gè)脈沖的下降沿把轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)總線上。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，通過檢測(cè)EOC腳的輸出電平即可判斷數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換狀態(tài)。當(dāng)EOC輸出為高電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換仍在進(jìn)行，此時(shí)不能讀取數(shù)據(jù)；而3E0C輸出為低電平時(shí),表明數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換己經(jīng)結(jié)束，此時(shí)可以讀取數(shù)據(jù)。設(shè)直并行數(shù)據(jù)輸出選擇位H

8、BEN為高電平可讀取數(shù)據(jù)高8位；而設(shè)置HBEN為低電平則可讀収數(shù)據(jù)低8位。MAX1166冇兩種工作模式，即穩(wěn)定工作模式和低功耗工作模式。可由管腳R/C在CS第二個(gè)脈沖下降沿的狀態(tài)來決定選擇哪種工作模式，R/C為低電平時(shí),選擇正常工作模式，為高電平時(shí)選擇低功耗工作模式。圖3MAX1166轉(zhuǎn)換時(shí)序圖3典型應(yīng)用電路MAX1166的總線接口為8位，該總線的接口速度相當(dāng)快,可以和各種微處理器直接進(jìn)行接口，因此max1166與8位微處理器的連接電路相對(duì)比較簡(jiǎn)單。圖4是MAX1166和MCS—8051的接口電路圖。在本

9、例中，山于單片機(jī)外圍芯片僅有MAX1166—片，所以，為簡(jiǎn)單起見，沒有為Z確定地址，即任意地址均對(duì)作為其地址。因?yàn)镸AX1166的CS信號(hào)脈沖寬度要求最小為40ns,因此，對(duì)于單片機(jī)而言，只要對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行寫操作，即會(huì)產(chǎn)生WR脈沖，其寬度為6個(gè)時(shí)鐘周期。如果釆用12MHz的晶振，其脈沖寬度為500ns,所以可以將單片機(jī)的WR信號(hào)作為MAX1166的CS輸入信號(hào)。至于R/C、EOC和HBEN等信號(hào)，只需連接到普通的鎖存功能端口即