ADuC7061和外部RTD構(gòu)建的基于USB的溫度監(jiān)控器

電路描述

圖1所示電路完全通過USB接口供電。利用2.5 V低壓差線性穩(wěn)壓器 ADP3333 可將USB接口提供的5 V電源調(diào)節(jié)至2.5 V，進而向ADuC7061提供DVDD電壓。ADuC7061的AVDD電源經(jīng)過額外濾波處理，如圖所示。在線性穩(wěn)壓器的輸入端也放置一個濾波器，對 USB電源進行濾波。

本應(yīng)用中用到ADuC7061的下列特性：

·內(nèi)置可編程增益放大器(PGA)的24位Σ-Δ型主ADC：PGA的增益在本應(yīng)用的軟件中設(shè)置為32。

·可編程激勵電流源，用來強制受控電流流經(jīng)RTD：雙通道電流源可在0 μA至2 mA范圍內(nèi)以200 μA步進配置。本例設(shè)置為200 μA。

·ADuC7061中ADC的外部基準(zhǔn)電壓源：對于本應(yīng)用，我們采用比率式設(shè)置，將一個外部基準(zhǔn)電阻(RREF)連接在外部VREF+ 和VREF? 引腳上?；蛘?，也可以在ADuC7061中提供1.2 V內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源。

·ARM7TDMI?內(nèi)核：功能強大的16/32位ARM7內(nèi)核集成了32 kB閃存和SRAM存儲器，用來運行用戶代碼，可配置并控制ADC，通過RTD處理ADC轉(zhuǎn)換，以及控制UART/USB接口的通信。

·UART： UART用作與PC主機的通信接口。

·兩個外部開關(guān)用來強制該器件進入閃存引導(dǎo)模式：使S1處于低電平，同時切換S2，ADuC7061將進入引導(dǎo)模式，而不是正常的用戶模式。在引導(dǎo)模式下，通過UART接口可以對內(nèi)部閃存重新編程。

本電路使用的RTD為100 Ω鉑RTD，型號為Enercorp PCS 1.1503.1。它采用0805表貼封裝，溫度變化率為0.385 Ω/°C。

請注意，基準(zhǔn)電阻RREF應(yīng)為精密5.62 kΩ (±0.1%)電阻。

ADuC7061的USB接口通過FT232R UART轉(zhuǎn)USB收發(fā)器實現(xiàn)，它將USB信號直接轉(zhuǎn)換為UART。

除圖1所示的去耦外，USB電纜本身還應(yīng)采用鐵氧體磁珠來增強EMI/RFI保護功能。本電路所用鐵氧體磁珠為Taiyo Yuden #BK2125HS102-T，它在100 MHz時的阻抗為1000 Ω。

本電路必須構(gòu)建在具有較大面積接地層的多層電路板上。為實現(xiàn)最佳性能，必須采用適當(dāng)?shù)牟季?、接地和去耦技術(shù)