tlc2543详细使用说明

1、重金买的一篇好资料1 引言实验和工程实际中我们要进行大量的数据处理。运用单片机采集系统能很好的解决这些问题。基本的采集系统一般由MCU,A/D,PC构成 , MCU 是整个系统的核心 ,A/D 是数据的源头 ,PC 是数据的归宿地。 A/D 转换器的选择直接关系到采集精度是否理想。现在TLC2543这款 A/D 转换器运用很广泛。 TLC2543是 TI 公司的 12 位串行模数转换器 , 使用开关电容逐次 逼近技术完成 A/D 转换过程。由于是串行输入结构 , 能够节省 51 系列单片机 I/O 资源 ; 且价格适中, 分辨率较高。2 TLC2543的引脚排列及说明(1) TLC2543 的

2、封装形式TLC2543的封装形式 :DB、DW或 N封装以及 FN封装 , 这两种封装的引脚的排列及说明见图 1。(2) TLC2543 的简要工作过程TLC2543的工作过程分为两个周期:I/O周期和转换周期。a) I/O周期I/O 周期由外部提供的I/O CLOCK定义 , 延续 8、12 或 16 个时钟周期 , 决定于选定的输出数据长度。器件进入I/O 周期后同时进行两种操作。l 在 I/O CLOCK的前 8 个脉冲的上升沿 , 以 MSB前导方式从 DATA INPUT 端输入 8 位数据流到输入寄存器。其中前 4 位为模拟通道地址 , 控制 14 通道模拟多路器从 11 个模拟输

3、入和三个内部测电压中选通一路送到采样保持电路 , 该电路从第 4 个 I/O CLOCK脉冲的下降沿开始对所选信号进行采样 , 直到最后一个 I/O CLOCK脉冲的下降沿。 I/O 周期的时钟脉冲个数与输出数据长度 ( 位数 ) 同时由输入数据的 D3、D2 位选择为 8、12 或 16。当工作于 12 或 16 位时 , 在前 8 个时钟脉冲之后 ,DATA INPUT无效。l 在 DATA OUT端串行输出 8、12 或 16 位数据。当 CS保持为低时 , 第一个数据出现在 EOC的上升沿。若转换由 CS控制 , 则第一个输出数据发生在 CS的下降沿。这个数据串是前一次转换的结果 ,

4、在第一个输出数据位之后的每个后续位均由后续的 I/O 时钟下降沿输出。b) 转换周期在 I/O 周期的最后一个 I/O CLOCK下降沿之后 ,EOC变低 , 采样值保持不变 ,转换周期开始 , 片内转换器对采样值进行逐次逼近式A/D 转换 , 其工作由与 I/O CLOCK同步的内部时钟控制。转换完成后 EOC变高 , 转换结果锁存在输出数据寄存器中 , 待下一个 I/O 周期输出。 I/O 周期和转换周期交替进行 , 从而可减小外部的数字噪声对转换精度的影响。3 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

5、片选 (CS)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时序。4 硬、软件设计4.1硬件设计MAX3232为 RS-232收发器 , 简单易用 , 单+5V电源供电 , 仅需外接几个电容即可完成从 TTL 电平到 RS-232 电平的转换 ;AT89C52 为 51 系列的芯片 , 使用方便可靠。引脚排列如图 4、图 5 所示。硬件电路原理图如下图6 所示:在设计制作时要注意如下

6、3个问题:(1) 电源去耦当使用 TLC2543这种 12 位 A/D 器件时 , 每个模拟 IC 的电源端必须用一个 0.1 F的陶瓷电容连接到地 , 用作去耦电容。在噪声影响较大的环境中 , 建议每个电源和陶瓷电容端并一个10F的钽电容 ,这样能够减小噪声的影响。(2) 接地对模拟器件和数字器件, 电源的地线回路必须分开, 以防止数字部分的噪声电流通过模拟地回路引入, 产生噪声电压 , 从而对模拟信号产生干扰。所有的地线回路都有一定的阻抗, 因此地线要尽可能宽或用地线平面 , 以减小阻抗 , 连线应当尽可能短 , 如果使用开关电源 , 则开关电源要远离模拟器件。(3) 电路板布线使用 TL

7、C2543时一定要注意电路板的布线 , 电路板的布线要确保数字信号和模拟信号隔开 , 模拟线和数字线特别是时钟信号线不能互相平行 , 也不能在 TLC2543芯片下面布数字信号线。4.2 软件编程单片机程序主要包括串行数据采集模块“DATA_AD”和串行数据传输模块“ RS232”, 调试所用到的显示子程序在此略去。TLC2543的通道选择和方式数据为8 位, 其功能为 :D7、D6、D5 和D4用来选择要求转换的通道,D7D6D5D4=0000时选择 0 通道,D7D6D5D4=0001时选择 1 通道 , 依次类推 ;D3 和 D2用来选择输出数据长度 , 本程序选择输出数据长度为12 位

8、, 即 D3D2=00或D3D2=10;D1,D0选择输入数据的导前位 ,D1D0=00选择高位导前。TLC2543在每次 I/O 周期读取的数据都是上次转换的结果, 当前的转换结果在下一个I/O 周期中被串行移出。第一次读数由于内部调整 , 读取的转换结果可能不准确, 应丢弃。( 这里只给出 A/D程序 )file:/TLC2543/ A/D 转换用程序用 #define uchar unsigned char #define uint unsigned intC51编写。file:/=AD/采样模块=/sbit CLOCK =P11;sbit D_IN=P12;sbit D_OUT =P1

9、3;sbit _CS=P14;uint read2543(uchar port) file:/从/TLC2543 读取采样值,file:/形/ 参 port 是采样的通道号uint data ad;uint data i;uchar data al=0,ah=0;CLOCK=0;_CS=0;for(i=0;i<8;i+) file:/前/8个CLOCKD_IN=(bit)(port&0x80);if(i<4)if (D_OUT) ah =0x01;ah<<=1;elseif(D_OUT) al =0x01;al<<=1;port<<=1;CLOCK=0;CLOCK=1;for (i=0;i<4;i+) file:/填/充4 个CLOCKif(D_OUT) al =0x01;al<<