icl7135中文资料.docx

1、icl7135中文资料A/D转换器ICL7135中文资料 （一)ICL7135功能介绍 ICI7135是4位双积分A/D转换芯片，可以转换输出20000个数字量，有STB选通控制的BCD码输出，与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换）,价格低的优点。其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有：自校准（调零），正向积分(被测模拟电压积分）,反向积分（基准电压积分)和过零检测四个阶段组成，其中自校准时间为10001个脉冲，正向积分时间为10000个脉冲，反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲)。故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数，到反向积分为零时

2、停止计数.将计数的脉冲个数减10000，即得到对应的模拟量。图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分，反向积分到零时BUSY变低，所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止。图1 1CL7135时序ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装，芯片引脚排列如图2所示 图2 1CL7135芯片引脚ICL7135引脚功能及含义如下：(1)与供电及电源相关的引脚（共7脚) 。V:ICL7135负电源引入端，典型值-5V，极限值9V;。+V：ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V；。DGND：数字地，ICL7135正,负电源的低电平基准;。REF:参考

3、电压输入，REF的地为AGND引脚，典型值1V,输出数字量=10000（VIN/VREF)；。AC:模拟地,典型应用中，与DGND（数字地)”一点接地”；。INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时，直接与AC相连。(2)与控制和状态相关的引脚 (共12脚) 。CLKIN：时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s。极限值fcp=1MHz时，转换速度为25次/s。.REFC+：外接参考电容正，典型值1F。REFC：外接参考电容负。.BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻.INTO:积分器输

4、出端，典型外接积分电容。.AZIN:自校零端.。LOW: 欠量程信号输出端，当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平。.HIGH：过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围（20001)时，该端输出高电平。STOR:数据输出选通信号(负脉冲)，宽度为时钟脉冲宽度的一半，每次A/D转换结束时，该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位）,该端用于将转换结果打到并行I/O接口.。R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换；当输入为低电平时，转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲，才能启动下一次转换.POL：极性信号输出,高电平

5、表示极性为正。BUSY：忙信号输出，高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.（3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚）.B8B1：BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;。D5:万位选通；。D4D1：千，百，十,个位选通。ICL7135主要参数：电源电压V+6V温度范围0 to 70V-9V热电阻PDIP封装qJA(/W)55模拟输入电压V+ to V-最大结温150参考输入电压V+ to V-最高储存温度范围-65 to 150时钟输入电压GND to V+ICL7135典型应用电路图ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示。由于单片机资源的宝贵，如果采用MCl4433

6、的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的转换”方式，大大地减少了对单片机资源的占用. 图3 ICL7135典型应用ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法，重点推荐采用计数法进行A/D”转换”的方法。ICL7135与MCS51连接如图4所示. 图4 1CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚。CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器，有12个分频

7、输出端,Q1Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入，输出端都设有缓冲器，所以有较好的噪声容限。CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz，可得TCP=1/250ms=0.004mS，由于一次转换最多需(10001+10000+20001）=40002个脉冲，故转换一次需0。00440002160ms，因此ICL7135的转换速度为6.25次/s。选择这一频率，以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS51的16位计数器能一次计数A/D”转换”的CP脉冲数.在满电压输入时，BUSY宽度为正向积分100

8、00个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍。在满刻度电压输入时，定时器计数值应为30 0012=60002，不超过MCS51的16位计数的最大可计数值(216）,故在BUSY高电平期间，计数器计数值除以2，再减去10000（2710H),余数就是被测电压的数值.（2)程序设计。假定将转换的结果（二进制）存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下：JB P3.2，$ ;等待BUSY变低（A/D转换结束)MOV TL0，#0MOV

9、 THO，#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,#01H ；TO定时,方式1(16位定时)JNB P3。2,$ ；等待BUSY变高(A/D转换开始)SETB TR0 ;启动定时JB P3。2,$ ;等待A/D结束CLR TR0 ;停定时CLR CMOV A，THORRC A ；高位除以2MOV R3，A ;存高位MOV A,TL0RRC A ；低位除以2MOV R2，A ；存低位CLR CSUBB A,10H ;低位减10HMOV R2，AMOV A,R3SUBB A,27H ;高位减27HMOV R3，ARET提示：现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片 图5

10、UART接口电路 图6 UART接口电路 图7 典型应用示意图 图8 驱动液晶显示器电路图 图9 41/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路图10 ICL7135的8255，80C48接口电路 图11 LM311时钟源ICL7135的MC6800,MCS650X接口电路A/D转换器ICL7135中文资料 (一）ICL7135功能介绍 ICI7135是4位双积分A/D转换芯片，可以转换输出20000个数字量，有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高（相当于14位A/D转换)，价格低的优点。其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零）,正向积分

11、(被测模拟电压积分)，反向积分(基准电压积分）和过零检测四个阶段组成，其中自校准时间为10001个脉冲，正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止（最大不超过20001个脉冲）。故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数。将计数的脉冲个数减10000，即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见，当BUSY变高时开始正向积分，反向积分到零时BUSY变低，所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.图1 1CL7135时序ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装，芯片引脚排列如图2所示 图2 1CL7135芯片引脚ICL7135引脚

12、功能及含义如下：（1)与供电及电源相关的引脚（共7脚) 。V：ICL7135负电源引入端，典型值-5V,极限值-9V；.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V，极限值+6V；。DGND:数字地，ICL7135正,负电源的低电平基准；.REF:参考电压输入，REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000（VIN/VREF）;。AC:模拟地，典型应用中，与DGND(数字地）一点接地”；。INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负，当模拟信号输入为单端对地时，直接与AC相连。(2）与控制和状态相关的引脚 （共12脚) 。CLKIN:时钟信号输入。当T=80ms时，fcp=12

13、5kHz，对50Hz工频干扰有较大抑制能力，此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s。REFC+:外接参考电容正，典型值1F.REFC:外接参考电容负。BUFFO：缓冲放大器输出端，典型外接积分电阻。.INTO:积分器输出端,典型外接积分电容。.AZIN:自校零端.。LOW: 欠量程信号输出端，当输入信号小于量程范围的10时，该端输出高电平。.HIGH：过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平。.STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半，每次A/D转换结束时，该端输出5个负脉冲，分别选通由高到低的BCD码数据（

14、5位），该端用于将转换结果打到并行I/O接口。R/H：自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲，才能启动下一次转换。.POL:极性信号输出,高电平表示极性为正.BUSY：忙信号输出，高电平有效。正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低。（3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚）。B8B1:BCD码输出。B8为高位,对应BCD码;.D5：万位选通；。D4D1:千,百，十，个位选通.ICL7135主要参数：电源电压V+6V温度范围0 to 70V-9V热电阻PDIP封装qJA(/W)55模

15、拟输入电压V+ to V最大结温150参考输入电压V+ to V-最高储存温度范围65 to 150时钟输入电压GND to V+ICL7135典型应用电路图ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示。由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线，下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的转换方式，大大地减少了对单片机资源的占用。 图3 ICL7135典型应用ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码。本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D”转换”的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所

16、示. 图4 1CL7135与MCS51连接（1）硬件连接。设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz，则ALE输出约为1MHz，将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器，有12个分频输出端,Q1Q12，最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入，输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限。CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频，故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0。004mS,由于一次转换最多需（10001+10000+20001）=40002个脉冲,故转

17、换一次需0。00440002160ms，因此ICL7135的转换速度为6。25次/s。选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS51的16位计数器能一次计数A/D转换的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲（总计30001个CP脉冲）。在fosc=6MHz情况下，8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时，定时器计数值应为30 0012=60002,不超过MCS51的16位计数的最大可计数值(216），故在BUSY高电平期间，计数器计数值除以

18、2,再减去10000（2710H）,余数就是被测电压的数值.（2）程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3，R2寄存器中,其中R3存放高位。程序清单如下：JB P3。2，$ ;等待BUSY变低(A/D转换结束）MOV TL0，#0MOV THO,#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,01H ;TO定时，方式1（16位定时)JNB P3。2, ;等待BUSY变高（A/D转换开始)SETB TR0 ;启动定时JB P3.2, ;等待A/D结束CLR TR0 ；停定时CLR CMOV A，THORRC A ;高位除以2MOV R3，A ；存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ；存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位减10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A，27H ;高位减27HMOV R3,ARET提示：现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片 图5 UART接口电路 图6 UART接口电路 图7 典型应用示意图 图8 驱动液晶显示器电路图 图9 41/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路图10 ICL7135的8255,80C48接口电路 图11 LM311时钟源ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路