使用纮康HY11P系列單芯片實(shí)現(xiàn)電壓與溫度量測(cè)應(yīng)用

作者：時(shí)間：2012-06-11 來(lái)源：電子產(chǎn)品世界

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　　Vbe等效電壓為：

本文引用地址：http://count.eepw.com.cn/count/doRedirect?http://m.butianyuan.cn/article/133397.htm

　　Vbe1=V+TPS=VADC1 + VADOffset

　　Vbe2=V-TPS=VADC2 + VADOffset

　　ΔVbe=(Vbe1-Vbe2)=(V+TPS - V-TPS ) = VADC1 -VADC2 …相減項(xiàng)后即可消除A/D Offset

　　因此只要在相同溫度下(TA ℃)，測(cè)量到+TPS與-TPS A/D數(shù)值后，將兩數(shù)相減并取平均值，即可得到該溫度下相對(duì)應(yīng)的TPS數(shù)值，并透過(guò)單點(diǎn)校正計(jì)算，即可得到良好溫度曲線(xiàn)，其增益校正公式為：

　　TOffset:二極管本身所造成的等效串聯(lián)電阻效應(yīng)，使得VTPS=0V時(shí)不為0°K的溫度值，該芯片設(shè)計(jì)者提供參數(shù)值為T(mén)Offset=16°K。

　　溫度測(cè)量時(shí)，仍是以A/D參考電壓(△VR)1.2V為設(shè)定，輸入訊號(hào)為內(nèi)部TPS訊號(hào)切換。而內(nèi)建低噪聲放大倍率為1倍(PGA × GAIN)的設(shè)定，且該芯片規(guī)格VTPS溫飄系數(shù)為17.8uV/0.1℃，若以顯示0.1℃為最小單位，則要達(dá)外部顯示穩(wěn)定1格的誤差，內(nèi)外分辨率比設(shè)定為1:6，因此Input RMS Noise則必須小于或等于17.8uV/6 = 2.97uV才能達(dá)成。

　　A/D Output rate則選擇在過(guò)取樣率(OSR)為8192模式下，相當(dāng)于A/D輸出頻率達(dá)：

　　2.4 控制芯片

　　以上簡(jiǎn)單的A/D應(yīng)用只要使用HY11P13微處理器即可完成，HY11P13微處理器在使用上僅需8個(gè)被動(dòng)組件，即可完成A/D信號(hào)測(cè)量，搭配OSR設(shè)定使用可達(dá)到GAIN=1, 8Hz/18bits穩(wěn)定輸出，即使小信號(hào)的測(cè)量(內(nèi)建低噪聲放大器放大128倍)仍可達(dá)到16Bit分辨率。

　　在CPU指令上，提供了68組指令集，即使目前只是Assembly的程序架構(gòu)仍可讓用戶(hù)更輕松完成程序撰寫(xiě)。在LCD顯示點(diǎn)數(shù)方面共提供80點(diǎn)數(shù)(4 COM*20 SEG)供一般手持式應(yīng)用產(chǎn)品使用。其內(nèi)部共提供3組Timer使用，不論是時(shí)鐘設(shè)定甚至于到PWM控制驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)，都具備完整功能讓用戶(hù)依其應(yīng)用來(lái)配置。SPI的傳輸接口更可提供用戶(hù)做為A/D分析及通訊記錄等使用。

　　3 設(shè)計(jì)規(guī)劃

　　3.1 硬件說(shuō)明

　　芯片本身簡(jiǎn)單的被動(dòng)組件，除POWER共4顆電容穩(wěn)壓電容(VDD /VLCD /VDDA /ACM)，及RST腳位本身的Pull high電阻和接地電容外，再搭配A/D信號(hào)輸入端及參考電壓端的濾波電容即可架設(shè)簡(jiǎn)易A/D測(cè)量系統(tǒng)。其搭配的周邊電路EEPROM 24C02，主要做為電壓測(cè)量及溫度測(cè)量時(shí)儲(chǔ)存校正參數(shù)使用;另外配置的Voltage demo circuit由可變電組成做為展示用的DC電壓信號(hào)輸入源。

　　由于該產(chǎn)品擁有多組A/D輸入通道可使用，本文使用AI0/AI1當(dāng)電壓信號(hào)輸入引腳，AI2/AI3當(dāng)參考電壓輸入引腳，該應(yīng)用上使用最簡(jiǎn)化線(xiàn)路完成，參考電壓源采用VDDA/VSS電源腳當(dāng)成AI2/AI3參考電壓源，并使用內(nèi)部VREGN放大器進(jìn)行參考電壓1/2信號(hào)衰減，以達(dá)到ΔVR=(2.4V-0V)/2=1.2V。

　　電壓輸入信號(hào)源的參考點(diǎn)以電源ACM(1.2V)為參考源連接到AI1引腳，可供AI0引腳輸入做+/-信號(hào)測(cè)量，就像40000 counts電壓測(cè)量范圍則可達(dá)±400mV輸入信號(hào)。

　　而R9/R8/R10的電阻聯(lián)接主要做為穩(wěn)定信號(hào)源的輸入，供A/D電壓信號(hào)測(cè)試時(shí)使用。