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基于DSP和LTC1859數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

作者: 時間:2012-04-17 來源:網(wǎng)絡 收藏

1 引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/257571.htm

現(xiàn)在很多測控制系統(tǒng)為了提高抗干擾的能力,傳感器輸出信號多為 3線制的差分信號,如航空舵機的控制系統(tǒng),通常采用的方法是把差分信號通過復雜電路處理再進行,這樣不僅增加了硬件成本,還降低系統(tǒng)精度。本系統(tǒng)設計的基于 的16位高精度系統(tǒng) ,不僅可以實現(xiàn)多路的單信號輸入 ,還可以實現(xiàn)多路差分信號的輸入,對輸入的信號的范圍可以通過軟件滿足不同的要求,真正實現(xiàn)差分輸入抑制共模噪聲。

是凌力爾特公司最新推出的一款高性能的 8通道、 16位、100ksps的 AD轉換器,每個通道可通過軟件實現(xiàn)0~5V,0~10V,0~±5V,0~±10V的不同范圍的輸入電壓,同時還可以實現(xiàn)單輸入和差分信號輸入的選擇,可承受至±25V的故障保護。的多路復用器可以配置為接受 4個差分輸入、 8個單端輸入、或差分與單端輸入的組合。該器件提供了卓越的DC性能,具有在整個溫度范圍內的 15位無漏失碼和±3 LSBMAXINL。LTC1859具有較好的失調、滿標度增益和通道至通道匹配。適用于多通道高分辨率應用,如儀表、系統(tǒng)和工業(yè)過程控制。它與CPU之間采用的 SPI總線通信。LTC1859用單 5V電源工作,同時僅消耗 40mW功率。LTC1859還具有溫度系數(shù)為 ±10ppm/oC的2.5V內部基準,如果需要較高的準確度,還可以從外部驅動。對于那些對功耗敏感的應用,LTC1859提供了兩種斷電模式,在基準仍保持運行狀態(tài)時功耗降至 27.5mW(打盹模式),或基準完全斷電時功耗降至40uW(休眠模式)。LTC1857和 LTC1858分別是引腳兼容的 12位和 14位器件。本系統(tǒng)的 CPU為 TI公司的TMS320C2407A,主頻可達 40MHZ,它有標準的 SPI總線,豐富的外設,非常適合與 LTC1859構成高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的。

2 硬件系統(tǒng)設計

本系統(tǒng)設計了由 2塊 LTC1859構成 8通道的差分信號輸入,也可以實現(xiàn) 16通道的單路信號輸入,或者它們之間的組合,詳細電路如圖1。本電路具有通用性,在實際應用中性能穩(wěn)定,效果很好。下面針對 LTC1859芯片引腳對對電路進行詳細分析。

CH0~CH7是8路模擬輸入通道,在本系統(tǒng)中構成了4路差分輸入信號,每路差分輸入信號接3000P的濾波電容去干擾。

MUXOUT+、MUXOUT-為模擬復用器的正負輸出,把它們連在ADC+、ADC-上進行正常操作。 Vref為2.5V的基準電壓輸出。

ODD為數(shù)字輸出緩沖器的電源,這樣使SPI總線上的數(shù)字信號的電壓等于 ODD的接入電壓,本系統(tǒng)采用的

2407,它對輸入的數(shù)字信號要求為3.3V,所以這里接的 3.3V電壓,就不需要另加電平轉換電路。

BUSY為輸出轉換器的狀態(tài),當正在轉換中為低,轉換結束變高,連在 的I/O口上, SDO為SPI總線的串行數(shù)據(jù)輸出,接在DSP的SPISOMI引腳上,SDI為SPI總線的串行數(shù)據(jù)輸如,接在DSP的SPISIMO引腳上,SCK為SPI總線的時鐘,接在DSP的SPICLK上。RD為引腳SDO數(shù)字輸出的能使信號,當 RD為低能使輸出,當RD為高SDO為高阻抗,該引腳接在 DSP的I/O口上,由于 LTC1859沒有片選信號,為了讓多片 LTC1859在總線上不發(fā)生沖突,把要工作的LTC1859的RD置為低,把要沒工作的LTC1859的RD置為高。CONVST為啟動轉換引腳。其它引腳分別接電源、數(shù)字地、模擬地,就不再詳細介紹。

圖 1 硬件系統(tǒng)圖 Fig1 Hardware system configuration


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