基于大氣壓強傳感器TP015P的多功能海拔儀方案設(shè)計

　　2.3 A/D轉(zhuǎn)換電路

　　本儀器中的A/D電路采用Microchip Technology公司的12位低功率模數(shù)轉(zhuǎn)換器MCP3221。MCP3221是連續(xù)的近似值12位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。采用2線串行和I2C兼容的接口。MCP3221采用單電源工作，故可簡化電路設(shè)計。該器件可在較大的電壓范圍內(nèi)工作(2.7～5.5 V)，同時片內(nèi)還具有采樣保持電路和自定時轉(zhuǎn)換功能，其采集時間和轉(zhuǎn)換可利用內(nèi)部時鐘定時。每次轉(zhuǎn)換后，可將結(jié)果存在12位的寄存器里，并按照I2C總線時序讀取A/D轉(zhuǎn)換的值。當(dāng)MCP3221采用快速轉(zhuǎn)換模式并且時鐘速率為400 kHz時，其最大的采樣速率可達22.3 ksps。在硬件電路上，MCP3221的電源電壓必須具有較小的紋波且保持穩(wěn)定，這樣，A/D的誤差才會小。MCP3221的SCL和SDA引腳需上拉10 kΩ電阻后再與單片機I/O相接。MCP3221與8051單片機的接口電路如圖4所示。

　　2.4 溫度采集電路

　　本文介紹的海拔高度測量儀器的溫度采集電路采用Dallas半導(dǎo)體公司的一線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20。數(shù)字式溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，它可采用一根信號線來實現(xiàn)信號的雙向傳輸，并具有接口簡單，節(jié)省I/O口線，便于擴展和維護等優(yōu)點。DS18B20的測量溫度范圍為-55～+125℃，在-10～+85℃范圍內(nèi)，其精度為±0.5℃。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，從而大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境下的現(xiàn)場溫度測量。DS18B20與單片機8051的接口電路如圖5所示。

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