基于ADS1255的地震信息采集模塊設(shè)計
加入技術(shù)交流群
該信息采集模塊的隔離電路采用專門的隔離器件ADUM1402實現(xiàn)，該器件是ADI公司生產(chǎn)的基于磁耦隔離技術(shù)的通用型四通道數(shù)字隔離器。磁耦隔離技術(shù)是一種基于芯片尺寸的變壓器隔離技術(shù)，而非傳統(tǒng)的光電耦合器所采用的發(fā)光二極管與光敏三極管的組合。由于其取消了光電耦合器中影響效率的光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，因此其功耗僅為光電耦合器的1／10～1／6，同時具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、時序精度和瞬態(tài)共模抑制能力。圖4為ADUM1402的應(yīng)用電路。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/163393.htm
3 采集模塊軟件設(shè)計
由于ADS1255采用的是△-∑結(jié)構(gòu)，因此其上電后就開始以FCLK／4的固定速率調(diào)制輸入信號，然后以默認30 kb／s(晶振為7．68 MHz時)的速率更新其內(nèi)部的轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器。上電后，TMS320F2812首先要對ADS1255進行相應(yīng)設(shè)置，如設(shè)置PGA，ADS1255轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出速率，選擇輸入通道號，以及當完成上述設(shè)置后需要進行相應(yīng)的自我校驗。圖5為該地震信息采集模塊的主程序流程。該地震信息采集模塊在進行多通道數(shù)據(jù)采樣時，首先切換到通道1并進行第1次轉(zhuǎn)換，等到轉(zhuǎn)換結(jié)束后，再次啟動轉(zhuǎn)換，等待轉(zhuǎn)換結(jié)果，讀取ADC結(jié)果。然后切換到通道2并進行第2次轉(zhuǎn)換，操作過程與通道1相同，依次再切換到通道3，4，…最終完成所有通道的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)對ADS1255主要操作有：設(shè)置其寄存器，讀取其寄存器以及向其發(fā)送命令(包括讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的命令)。
4 結(jié)束語
將該模塊實際應(yīng)用于臨震電磁信息采集系統(tǒng)中，采用4片ADS1255采集地震計傳輸?shù)某皖l的東西、南北方向信息以及點頻的東西、南北方向地震信息，DSP輪流采集上述4通道信號，經(jīng)過濾波后通過串口發(fā)送給上位機顯示。在實際應(yīng)用ADS1255時，需要注意以下問題：
(1)每次設(shè)置過ADS1255的數(shù)據(jù)輸出速率、改變PGA或者改變輸入通道后均需要發(fā)送校驗命令給ADS1255，以此消除ADS1255的偏移誤差和增益誤差。當每次上電以后，建議發(fā)送ADS1255自我校驗命令。
(2)PCB布線時，注意將ADS1255數(shù)字地與模擬地采用同一個地，同時避免數(shù)字噪聲器件使用該地，如微處理器。同時，必須給ADS1255的數(shù)字電源與模擬電源輸入端并聯(lián)一只小陶瓷電容和大鉭電容。
(3)參考電壓對A/D轉(zhuǎn)換器性能至關(guān)重要，若采用外部參考電壓，需保證其極低的溫漂和噪聲，特別是在低采樣速率的情況下,參考電壓電路需特殊處理，以此保證轉(zhuǎn)換性能。
評論