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ICL7135的串行采集方式在單片機電壓表中的應用
摘要：介紹了對A/D芯片ICL7135進行串行數(shù)據(jù)采集的具體方法，同時利用該方式結(jié)構(gòu)簡單、編程簡潔、占用單片機資源少的特點，給出了用ICL7135與AT89C52單片機構(gòu)成電壓表系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計方法。關(guān)鍵詞：單片機 ADC 電壓表 ICL7135
在常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片（如ADC0809、ICL7135、ICL7109等）中，ICL7135與其余幾種有所不同，它是一種四位半的雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，具有精度高（精度相當于14位二進制數(shù)）、價格低廉、抗干擾能力強等優(yōu)點。通常情況下，設(shè)計者都是用單片機來并行采集ICL7135的數(shù)據(jù)，本文介紹用單片機串行方式采集ICL7135的數(shù)據(jù)以實現(xiàn)單片機電壓表和小型智能儀表的設(shè)計方案。
1 ICL7135的串行工作方式
1.1 ICL7135的測量周期
ICL7135的測量周期包括下列四相（節(jié)拍）：
（1）AUTO-ZERO（自動調(diào)零）相
在該相時，內(nèi)部IN+和IN-輸入與引腳斷開，且在內(nèi)部連接到ANLG-COMMON，基準電容被充電至基準電壓，系統(tǒng)接成閉環(huán)并為自動調(diào)零（AUTOZERO）電容充電以補償緩沖放大器、積分器和比較器的失調(diào)電壓。此時，自動調(diào)零精度令受系統(tǒng)噪聲的限制，以輸入為基準的總失調(diào)小于10μV。
（2）SINGAL-INTEGRATE（信號積分）相
在該相，自動調(diào)零環(huán)路被打開，內(nèi)部的IN+和IN-輸入被連接至外部引腳。在固定的時間周期內(nèi)，這些輸入端之間的差分電壓被積分。當輸入信號相對于轉(zhuǎn)換器電源不反相（NO-RETURN）時，IN-可直接連接至ANJG-COMMON以便輸出正確的共模電壓。同時，在這一相完成的基礎(chǔ)上，輸入信號的極性將被系統(tǒng)所記錄。
（3）DEINTEGRATE（去積分）相
該相的基準用于完成去積分（DEINTEGRATE）任務，此時內(nèi)部IN-在內(nèi)部連接ANLG-COMMON，IN+跨接至先前已充電的基準電容，所記錄的輸入信號的極性可確保以正確的極性連接至電容以使積分器輸出極性回零。輸出返回至零所需的時間正比于輸入信號的幅度。返回時間顯示為數(shù)字讀數(shù)，并由1000（Vid/Vref）確定。滿度或最大轉(zhuǎn)換值發(fā)生在Vid等于Vref的兩倍時。
（4）ZERO-INTEGRATE（積分器返回零）相
內(nèi)部的IN-連接到ANLG-COMMON，系統(tǒng)接成閉環(huán)以使積分器輸出返回到零。通常這相需要100～200個時鐘脈沖，但是在超范圍（OVERRANGE）轉(zhuǎn)換后，則需要6200個脈沖。
1.2 ICL7135時序圖
圖1所示是Vid為常數(shù)時的ICL7135時序圖，由圖1可知：在Signal-Integra
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