TLC2543在仪器仪表中的应用

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2TLC2543的特点
(1)12位分辩率A/D转换器;
(2)在工作温度范围内10μs转换时间;
(3)11个模拟输入通道;
(4)3路内置自测试方式;
(5)采样率为66kbps;
(6)线性误差±1LSBmax;
(7)有转换结束输出EOC;
(8)具有单、双极性输出;
(9)可编程的MSB或LSB前导;
(10)可编程输出数据长度。
3TLC2543的引脚排列及说明
TLC2543有两种封装形式:DB、DW或N封装以及FN封装,这两种封装的引脚排列如图1,引脚说明见表1。
xyz01.gif (8332 字节)
图1TLC2543的封装
表1TLC2543引脚说明
引脚号 名称 I/O 说明
1~9,11,12 AIN0~AIN10 I 模拟量输入端。11路输入信号由内部多路器选通。对于4.1MHz的I/OCLOCK,驱动源阻抗必须小于或等于50Ω,而且用60pF电容来限制模拟输入电压的斜率
15  ZH3.GIF (79 bytes) I 片选端。在ZH3.GIF (79 bytes)端由高变低时,内部计数器复位。由低变高时,在设定时间内禁止DATAINPUT和I/O CLOCK
17 DATAINPUT I 串行数据输入端。由4位的串行地址输入来选择模拟量输入通道
16 DATA OUT O A/D转换结果的三态串行输出端。ZH3.GIF (79 bytes)为高时处于高阻抗状态,ZH3.GIF (79 bytes)为低时处于激活状态
19 EOC O 转换结束端。在最后的I/OCLOCK下降沿之后,EOC从高电平变为低电平并保持到转换完成和数据准备传输为止
10 GND   地。GND是内部电路的地回路端。除另有说明外,所有电压测量都相对GND而言
18 I/O CLOCK I 输入/输出时钟端。I/OCLOCK接收串行输入信号并完成以下四个功能:(1)在I/O CLOCK的前8个上升沿,8位输入数据存入输入数据寄存器。(2)在I/OCLOCK的第4个下降沿,被选通的模拟输入电压开始向电容器充电,直到I/OCLOCK的最后一个下降沿为止。(3)将前一次转换数据的其余11位输出到DATA OUT端,在I/OCLOCK的下降沿时数据开始变化。(4)I/OCLOCK的最后一个下降沿,将转换的控制信号传送到内部状态控制位
14 REF+ I 正基准电压端。基准电压的正端(通常为VCC)被加到REF+,最大的输入电压范围由加于本端与REF-端的电压差决定
13 REF- I 负基准电压端。基准电压的低端(通常为地)被加到REF-
20 Vcc   电源
4接口时序 可以用四种传输方法使TLC2543得到全12位分辩率,每次转换和数据传递可以使用12或16个时钟周期。
一个片选(ZH3.GIF (79 bytes))脉冲要插到每次转换的开始处,或是在转换时序的开始处变化一次后保持ZH3.GIF (79 bytes)为低,直到时序结束。
图2显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期和在每次传递周期之间插入ZH3.GIF (79 bytes)的时序,图3显示每次转换和数据传递使用16个时钟周期,仅在每次转换序列开始处插入一次ZH3.GIF (79 bytes)时序。
xyz02.gif (27176 字节) 图216时钟传送时序图(使用ZH3.GIF (79 字节),MSB在前) xyz03.gif (18451 字节) 图316时钟传送时序图(不使用ZH3.GIF (79 bytes),MSB在前)
5TLC2543在智能仪器仪表中的应用 TLC2543是12位分辩率,与MAX186在功能上基本相同,但价格比MAX186低得多,因此TLC2543在便携式数据记录仪、医用仪器、电力检测仪表中具有广泛的应用。下面主要讲述TLC2543在电力监控显示屏中的应用。
在电厂和变电站中,电网中的电压和电流由于多种原因常常处于波动状态,为了给工作人员提供有效数据,并在超值范围内采取有效措施,监测电网中电压和电流值是非常必要的。该系统主要是采用TLC2543作A/D转换器,把电压和电流值转换成数字信号,GMS90C32作CPU,进行数字信号处理,PS7219作LED显示驱动器,把监测的电压和电流值显示出来,本文主要介绍TLC2543在电力监控显示屏中与单片机GMS90C32的接口部分,包括硬件和软件两部分。
5.1硬件 GMS90C××和GMS97C××
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