AD7792芯片的具体使用方法是什么？

豆面 2024-12-01 10:06:02 15

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摘要： AD7792是一款由Analog Devices公司生产的低功耗、低噪声的∑-Δ模数转换器（ADC），具有3个差分模拟输入通道，内部集成了仪表放大器和参考源，它广泛应用于高精度测量...

AD7792是一款由Analog Devices公司生产的低功耗、低噪声的∑Δ模数转换器（ADC），具有3个差分模拟输入通道，内部集成了仪表放大器和参考源，它广泛应用于高精度测量领域，例如pH值在线监测传感器采集电路设计，以下将详细介绍如何使用AD7792：

一、硬件连接与配置

1、电源供电：AD7792的供电电压范围为2.7V至5.25V，并不支持负电压，在设计电路时需要确保电源稳定性，以避免因电源波动影响转换精度。

2、模拟输入：AD7792提供三个差分模拟输入通道，每个通道都可以独立配置增益，差分输入电压范围根据增益不同而变化，例如当增益为64时，差分输入电压范围为±V_REF/64。

3、通信接口：AD7792通过SPI接口与微控制器进行通信，最大通讯速率为5MHz，在连接时，需确保SPI时钟信号的稳定性，以减少数据传输中的误差。

4、参考源选择：AD7792可以选择内部或外部参考源，内部参考源典型值为1.17V，也可以使用外部参考源来提高转换精度。

二、寄存器配置

在使用AD7792之前，需要对其内部寄存器进行配置，以下是一些关键寄存器的配置方法：

1、通信寄存器（CR）：首先对通信寄存器进行写操作，该寄存器只能进行写操作。

写使能位（CR7）：该位为0时，写操作有效。

2、配置寄存器（CFG）：设置工作模式和增益等参数。

增益设置：通过CFG寄存器设置仪表放大器的增益，例如设置为0x00表示增益为1。

3、模式寄存器（MD）：设置AD7792的工作模式。

单次转换模式：MD寄存器设置为0x20。

4、数据寄存器（DR）：读取转换结果。

从数据寄存器中读取转换后的数字值。

三、软件实现

以下是一个简单的示例代码，展示了如何通过STM32微控制器与AD7792进行通信并读取转换结果：

#include "stm32f0xx.h"
#include "spi.h"
// SPI初始化函数
void SPI_Init(void) {
    // 这里添加SPI初始化代码
}
// 延时函数
void Delay(unsigned int time) {
    while (time);
}
// 向AD7792写入一个字节
void WriteToReg(unsigned char ByteData) {
    unsigned char temp;
    int i;
    CS0; // CS拉低
    temp = 0x80;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        if ((temp & ByteData) == 0) {
            DIN0;
        } else {
            DIN1;
        }
        SCLOCK0; // 产生时钟下降沿
        Delay(10);
        SCLOCK1; // 产生时钟上升沿
        Delay(10);
        temp >>= 1;
    }
    CS1; // CS拉高
}
// 从AD7792读取nByte个字节
void ReadFromReg(unsigned char nByte) {
    int i, j;
    unsigned char temp;
    DIN1; // DIN置高
    CS0; // CS拉低
    temp = 0;
    for (i = 0; i < nByte; i++) {
        for (j = 0; j < 8; j++) {
            SCLOCK0; // 产生时钟下降沿
            if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_14) == 0) {
                temp = temp << 1;
            } else {
                temp = (temp << 1) + 0x01;
            }
            Delay(10);
            SCLOCK1; // 产生时钟上升沿
            Delay(10);
        }
        DataRead[i] = temp;
        temp = 0;
    }
    CS1; // CS拉高
}
int main(void) {
    // 系统初始化代码
    SPI_Init();
    WriteToReg(0x10); // 写入通信寄存器
    WriteToReg(0x00); // 设置增益为1
    WriteToReg(0x80); // 选择内部参考源
    WriteToReg(0x08); // 写入通信寄存器
    WriteToReg(0x20); // 设置单次转换模式
    WriteToReg(0x00); // 设置内部时钟
    WriteToReg(0x40); // 写入通信寄存器
    ReadFromReg(1); // 读取状态寄存器
    while ((DataRead[0] & 0x80) == 0x80) { // 等待转换完成
        WriteToReg(0x40); // 再次读取状态寄存器
        ReadFromReg(1);
    }
    WriteToReg(0x58); // 写入通信寄存器
    ReadFromReg(2); // 读取数据寄存器
    // 处理转换结果
    while (1) {
        // 主循环代码
    }
}