帶嵌入式MCU的8通道12位AD轉(zhuǎn)換器ADuC812及其應(yīng)用
CK1、CK0選擇主時(shí)鐘分頻系數(shù),從主時(shí)鐘分頻來(lái)產(chǎn)生ADC時(shí)鐘,CK1-0為00~11,分別按1、2、4、8分頻。
AQ1、AQ0選擇ADC采樣保持時(shí)鐘,分頻系數(shù)從ADC時(shí)鐘分頻產(chǎn)生,AQ1-0為00~11時(shí)分別按1、2、4、8分頻。
T2C:定時(shí)器2溢出觸發(fā)位,通過(guò)置位該位,可使用定時(shí)器2的溢出信號(hào)作為ADC轉(zhuǎn)換觸發(fā)信號(hào)。
EXC:ADC轉(zhuǎn)換外部觸發(fā)使能位,通過(guò)置位該位,可由外部引腳(CONVST)來(lái)觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換。
(2)ADCCON2控制通道選擇和轉(zhuǎn)換模式:
其中,ADCI為中斷標(biāo)志位;DMA為DMA模式使能位;CCONV為連續(xù)轉(zhuǎn)換模式使能位;SCONV為單次轉(zhuǎn)換模式使能位;CS3、CS2、CS1、CS0為通道選擇位,用戶(hù)通過(guò)程序指定須進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的通道。CS3-0為0000~0111時(shí)指示8個(gè)通道號(hào),1000時(shí)指示溫度傳感器,1111為DMA終止信號(hào),其他情況保留。
?。?)ADCCON3用于給出ADC狀態(tài)指示位,只有第7位為BUSY位,其它位保留,BUSY位為只讀位,在一個(gè)有效的ADC轉(zhuǎn)換或校驗(yàn)周期中,該位為“1”,當(dāng)轉(zhuǎn)換或校驗(yàn)結(jié)束后,該位清“0”。
3.4 D/A轉(zhuǎn)換器
ADuC812包含兩個(gè)12位的D/A轉(zhuǎn)換器,每個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器可用于轉(zhuǎn)換12位或8位數(shù)據(jù),兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器共用一個(gè)控制寄存器DACCON,每個(gè)轉(zhuǎn)換器還有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器,實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的12位數(shù)據(jù)在寄存器中是右調(diào)整,低8位在DACxL寄存器中,高4位在DACxH的低4位中,控制寄存器DACCON各位
的作用如下所示:
其中,MODE用于控制DAC轉(zhuǎn)換的模式,“1”為8位模式,“0”為12位模式;RNG1、RNG0用于輸出范圍控制,“1”為0~VDD,“0”為0~VREF;CLR1、CLR0為輸出清除位,“0”使輸出強(qiáng)迫為0V,“1”使輸出正常;SYNC為兩通道輸出同步控制位,為“1”時(shí),改寫(xiě)DACxL寄存器,輸出即產(chǎn)生變化,要使兩通道同步變化,須在SYNC為“0”時(shí),更新兩個(gè)通道的DACxL/H寄存器,然后使SYNC位置“1”,兩通道同步更新輸出值;PD1、PD0為節(jié)電模式位,“0”關(guān)閉相應(yīng)通道的D/A轉(zhuǎn)換,“1”打開(kāi)D/A轉(zhuǎn)換。
D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓可由DACCON控制寄存器通過(guò)軟件選擇VREF或VDD,使輸出電壓范圍分別為0~VREF或0~VDD,D/A轉(zhuǎn)換的響應(yīng)時(shí)間小于15μs。
4 應(yīng) 用
基于ADuC812的諸多特點(diǎn),如果加上必要的外部信號(hào)調(diào)理電路,就可以構(gòu)成一個(gè)完整實(shí)用的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng),并且系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。
圖1是一個(gè)由ADuC812構(gòu)成的動(dòng)平衡機(jī)測(cè)量系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,由于不平衡而產(chǎn)生離心力引起擺架系統(tǒng)振動(dòng),動(dòng)平衡機(jī)通過(guò)傳感器將此機(jī)械振動(dòng)量變成電信號(hào),然后經(jīng)平面分離、衰減和定標(biāo)調(diào)整、濾波放大等處理電路,最后由
指示儀表進(jìn)行顯示。動(dòng)平衡機(jī)在平衡轉(zhuǎn)子時(shí),轉(zhuǎn)子的任一平面上有不平衡量,必然要在左右兩個(gè)支承上同時(shí)引起振動(dòng),振動(dòng)的大小可以通過(guò)左、右兩個(gè)傳感器測(cè)量出來(lái),設(shè)m1r1和m2r2為左右校正面上的不平衡量,左校正面上的單位不平衡量在左右兩端引起的振動(dòng)分別為αL1和αR1,右校正面上的單位不平衡量在左右兩端引起的振動(dòng)分別為αL2和αR2,左右兩端總的振動(dòng)為VL和VR,如圖2所示,則有,
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