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0引言
電子稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)最佳的ADC體系結(jié)構(gòu)是£-AADC,該體系結(jié)構(gòu)在低更新速率時(shí)具有低噪聲和高線性度，噪聲整形和數(shù)字濾波功能集成在片內(nèi)。集成高頻率調(diào)制器整形量化噪聲以便把噪聲移到調(diào)制器頻率的一半處，數(shù)字濾波器只通過低頻信號(hào)。AD7799是一種基于£-△轉(zhuǎn)換技術(shù)24位A/D轉(zhuǎn)換芯片，適合用于壓力測(cè)量和重量?jī)x表。
1AD7799在電子稱重系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.1AD7799介紹
AD7799內(nèi)部由多路模擬開關(guān)(MUX)、可編程增益放大器(PGA),£-△調(diào)制器、數(shù)字濾波器、基準(zhǔn)電壓輸人、時(shí)鐘電路及串行接口組成。
1.2硬件設(shè)計(jì)
電子稱重系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由3部分組成:傳感器、AD7799和單片機(jī)AT89C5U傳感器采用荷重傳感器，靈敏度2mV/V,工作電壓5V,滿刻度輸出10mV.AD7799H路模擬輸入，基準(zhǔn)+5V.單片機(jī)采用AT89C51,P2.0、P2.1、P2.2和P2.3口分別接AD7799的SCLK、CS、DIN和DOUT.

在圖1所示電路中，要特別注意AD7799的基準(zhǔn)源,并沒有采用專門的基準(zhǔn)芯片，而是直接使用傳感器的供橋電源，這樣A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果會(huì)隨著供橋電源的變化而浮動(dòng)變化。假如使用基準(zhǔn)芯片為AD7799提供基準(zhǔn)，基準(zhǔn)變化會(huì)比較小，但是供橋電源的變化會(huì)比較大，就會(huì)導(dǎo)致A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果不準(zhǔn)。
在硬件設(shè)計(jì)中，印刷電路板(PCB)布線對(duì)于使用高精度£-AADC以達(dá)到最佳噪聲性能也非常關(guān)鍵，最重要的是接地和電源去耦。在該設(shè)計(jì)中,AD7799的GND引腳和REFIN(-)均與模擬地相接,AD7799位于這2個(gè)接地面之間的上方，使用2組電源供電L路數(shù)字電源DVDD,—路模擬電源AVDD,并且使用0.1pF的電容器對(duì)AVDD和DVDD電源去耦，這2個(gè)電容器都應(yīng)放在盡可能靠近AD7799的地方。另外,傳感器跟AD7799的接口信號(hào)均是差分信號(hào)，布線中差分信號(hào)線要短且一定要對(duì)稱,這也是影響數(shù)據(jù)精度和穩(wěn)定的重要因素。
1.3軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖2所示。設(shè)計(jì)中注意以下幾點(diǎn)：
(1)單片機(jī)端口初始化。主要是對(duì)P2.0、P2.1、P2.2和P2.3口輸入輸出的初始化。
(2)AD7799的復(fù)位。每次初始化前要對(duì)AD7799進(jìn)行復(fù)位，如果保持DIN為高電平，進(jìn)行32個(gè)串行時(shí)鐘的寫操作，AD7799將復(fù)位。
(3)AD7799初始化。主要是對(duì)配置寄存器、模式寄存器進(jìn)行初始化，所有的通信都是通過寫通信寄存器開始的。內(nèi)部零校準(zhǔn)、內(nèi)部滿量程校準(zhǔn)和轉(zhuǎn)換模式設(shè)置都在對(duì)AD7799初始化中完成。特別注意放大倍數(shù)和更新速率的設(shè)置，放大倍數(shù)越大,AD穩(wěn)定的位數(shù)就會(huì)越少，所以放大多少倍要根據(jù)基準(zhǔn)、傳感器輸出信號(hào)等來確定,在滿足條件下，放大倍數(shù)盡量小。更新速率方面就是注意數(shù)據(jù)更新的速度和噪聲的抑制。初始化流程圖如圖3所示。
(4)讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。AD7799的串行數(shù)據(jù)是高位在前，低位在后,所以讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
2在彈箭靜態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)上的應(yīng)用
彈箭靜態(tài)參數(shù)包括質(zhì)童、質(zhì)心和偏心。質(zhì)量、質(zhì)心和偏心測(cè)試的基礎(chǔ)都是精確的稱重，系統(tǒng)稱重電路如圖2所示。系統(tǒng)的機(jī)械示意圖如圖4所示。其中N1、N2和N3為稱重傳感器,N1和N2型號(hào)為PW6KC3-40kg,N3為PW6KC3-5kg,總重量為3個(gè)稱重傳感器的和。該系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣柱9.999kg、26.594kg和50.006kg的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表1所示。

3結(jié)束語
AD7799具有高精度、低噪聲、低功耗和可編程增益等特點(diǎn)在壓力測(cè)量和重量?jī)x表等領(lǐng)域具有非常好的使用價(jià)值?；贏D7799設(shè)計(jì)的電子稱重系統(tǒng)，成本低，精度高,具有非常好的市場(chǎng)前景。

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