一：傳統(tǒng)使用方法
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ＩＣＬ７１３５精度高、抗干擾性能好、價格低，應用十分廣泛。本文介紹ＩＣＬ７１３５的引腳定義、主要特性及其與單片機的接口。
１． ＩＣＬ７１３５的引腳功能及主要特性
ＩＣＬ７１３５是雙斜積分式４位半單片Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器，２８腳ＤＩＰ封裝。其引腳功能如下：{1}腳（Ｖ－）－５Ｖ電源端；{2}腳（ＶＲＥＦ）基準電壓輸入端；{3}腳（ＡＧＮＤ）模擬地；{4}腳（ＩＮＴ）積分器輸入端，接積分電容；{5}腳（ＡＺ）積分器和比較器反相輸入端，接自零電容；{6}腳（ＢＵＦ）緩沖器輸出端，接積分電阻；{7}腳（ＣＲＥＦ＋）基準電容正端；{8}腳（ＣＲＥＦ－）基準電容負端；{9}腳（ＩＮ－）被測信號負輸入端；{10}腳（ＩＮ＋）被測信號正輸入端；{11}腳（Ｖ＋）＋５Ｖ電源端；{12}、{17}～{20}腳（Ｄ１～Ｄ５）位掃描輸出端；{13}～{16}腳（Ｂ１～Ｂ４）ＢＣＤ碼輸出端；{21}腳（ＢＵＳＹ）忙狀態(tài)輸出端；{22}腳（ＣＬＫ）時鐘信號輸入端；{23}腳（ＰＯＬ）負極性信號輸出端；{24}腳（ＤＧＮＤ）數(shù)字地端；{25}腳（Ｒ／Ｈ）運行／讀數(shù)控制端；{26}腳（ＳＴＲ）數(shù)據(jù)選通輸出端；{27}腳（ＯＲ）超量程狀態(tài)輸出端；{28}腳（ＵＲ）欠量程狀態(tài)輸出端。
ＴＣＬ７１３５的主要性能特點為：
１）輸入阻抗達１０９Ω以上，對被測電路幾乎沒有影響；２）自動校零；３）有精確的差分輸入電路；４）自動判別信號極性；５）有超、欠壓輸出信號６）采用位掃描與ＢＣＤ碼輸出。
２． ＩＣＬ７１３５與單片機的接口
１）電路原理 圖１是ＩＣＬ７１３５與單片機的接口電路。圖中Ｃ１、Ｒ２是積分元件，Ｃ２是自零電容，Ｃ３是基準電容；Ｒ３、Ｃ５組成標準輸入濾波網(wǎng)絡；Ｒ４、Ｃ９、Ｄ１、Ｄ２組成輸入過壓保護電路；ＲＰ１為基準電壓調(diào)整電位器，可根據(jù)要顯示的滿度值選擇基準電壓的大小，這里設計為１．００００Ｖ，它們的關(guān)系是：滿度值為基準電壓的兩倍。ＩＣ４為六反相器，兩個反相器組成振蕩電路為ＩＣＬ７１３５提供時鐘信號，振蕩頻率ｆ＝０．４５／（Ｒ６×Ｃ４）。ＩＣＬ７１３５要求每秒鐘至少進行３次Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換，每次轉(zhuǎn)換需要４００００個時鐘脈沖，因此時鐘頻率應大于１２０ｋＨｚ，這里�。妫剑保玻担耄龋�。ＳＴＲ為選通脈沖輸出端。一次Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換結(jié)束后，在該端連續(xù)輸出５個負脈沖，分別對應５組ＢＣＤ碼數(shù)據(jù)。７４ＬＳ２４４是三態(tài)緩沖器，１Ｇ、２Ｇ分別選通兩組信號：１Ｇ＝０、２Ｇ＝１時，選通第一組信號：１Ｇ＝１、２Ｇ＝０時，選通第二組信號。單片機的Ｐ３．１接１Ｇ，當Ｐ３．１為０時接通顯示數(shù)碼管；Ｐ３．７接２Ｇ，當Ｐ３．７為０時接通ＩＣＬ７１３５的Ｂ１～Ｂ４。
２）ＩＣＬ７１３５ ＳＴＲ端時序圖 圖２為ＩＣＬ７１３５ ＳＴＲ端輸出時序圖。ＳＴＲ端在１秒內(nèi)輸出３ 次，每次５個、共１５個負脈沖，每次輸出時間約３３３ｍｓ，連續(xù)負脈沖間的時間差遠小于６５ｍｓ。程序中設定Ｔ１中斷時間間隔至少６５ｍｓ，因而可準確檢測出ＳＴＲ發(fā)出的５個連續(xù)的負脈沖，分別接收４位半Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器輸出的５個ＢＣＤ碼數(shù)據(jù)。
３）Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換相關(guān)軟件工作原理 ＳＴＲ的負脈沖１號～５號、６號～１０號、１１號～１５號，分別對應于數(shù)據(jù)１、數(shù)據(jù)２、數(shù)據(jù)３的ＢＣＤ碼的低位到高位……。ＩＣＬ７１３５的ＳＴＲ接８９Ｃ２０５１的Ｐ３．２。ＩＤＴＢ為取數(shù)中斷（外中斷ＩＥＴ０）程序。每次進入取數(shù)中斷程序，接通７４ＬＳ２４４第二組數(shù)據(jù)輸入開關(guān)，讀Ｐ１．３～Ｐ１．０口，送到以１３Ｈ單元為指針的單元中（初始化時１３Ｈ單元內(nèi)容為１ＣＨ），然后１３Ｈ單元數(shù)據(jù)指針減１。待５個ＢＣＤ碼取完，置位轉(zhuǎn)換成功標志２０Ｈ．６，將１３Ｈ單元送１ＣＨ，調(diào)用子程序ＤＴＢ將１８Ｈ～１ＣＨ的ＢＣＤ碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兩個８位二進制數(shù)送６ＥＨ、６ＦＨ（高位存６ＥＨ單元）。ＩＥＴ１為Ｔ１中斷程序，Ｔ１工作于方式１，不送入時間常數(shù)（即初始值為００００Ｈ），若晶振為１２ＭＨｚ，則每次中斷的時間間隔為６５．５３６ｍｓ。進入ＩＥＴ１中斷時，如果２０Ｈ．０＝１，表示正在測量周期或頻率；如果２０Ｈ．０＝１，且１３Ｈ單元內(nèi)容不為１ＣＨ、２０Ｈ．７＝０，表示是在連續(xù)取數(shù)過程中第一次進入ＩＥＴ１；如果２０Ｈ．０＝１，且１３Ｈ單元內(nèi)容不為１ＣＨ、２０Ｈ．７＝１，表示第二次進入ＩＥＴ１，在這兩次進入ＩＥＴ１之間ＩＤＴＢ沒有取過數(shù)據(jù)，則將１３Ｈ單元送１ＣＨ，以便ＩＤＴＢ將低位ＢＣＤ送入１ＣＨ單元。例如：由于干擾使第４個ＳＴＲ脈沖的對應的數(shù)據(jù)送入１ＣＨ，第５個ＳＴＲ脈沖對應的數(shù)據(jù)送入１ＢＨ，則第５個脈沖過后到第６個脈沖到來時，已過了大約３３３ｍｓ，已進入過五次Ｔ１中斷，在第二次進入ＩＥＴ１時已將１３Ｈ單元的內(nèi)容置為１ＣＨ，這樣，在ＳＴＲ第６個～第１０個脈沖到來時，ＩＤＴＢ將對應的ＢＣＤ碼分別送入１ＣＨ～１８Ｈ，使本次Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換成功，自動糾正了錯誤的脈沖。
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二：利用ICL7135的“busy”輸出信號與單片機MCS-51銜接
在小型化儀表中，應該以最少的元件完成盡可能多的任務，8031需外接EPROM，剩下的16個I/O口是十分寶貴的。如果利用ICL7135的BCD碼和STB選通信號就要占5個I/O口，而利用ICL7135的“busy”端，只要一個I/O和8031內(nèi)部的一個定時器就可以把ICL7135的數(shù)據(jù)送入單片機。
為了便于讀者理解，首先介紹ICL7135的“busy”端的功能。ICL7135是以雙積分方式進行A/D轉(zhuǎn)換的電路。每個轉(zhuǎn)換周期分為三個階段： |
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[1].自動調(diào)零階段
[2].被測電壓積分階段
[3].對基準電壓進行反積分階段
以輸入電壓Vx為例，其積分器輸出端（ICL7135的4腳）的波形如圖1所示�！癰usy”輸出端（ICL7135的21腳）高電平的寬度等于積分和反積分時間之和。ICL7135內(nèi)部規(guī)定積
分時間固定為10001個時鐘脈沖時間，反積分時間長度與被測電壓的大小成比例。如果利用單片機內(nèi)部的計數(shù)器對ICL7135的時鐘脈沖計數(shù)，利用“busy”作為計數(shù)器門控信號，控制計數(shù)器只能在busy為高電平時計數(shù)，將這段busy高電平時間內(nèi)計數(shù)器的內(nèi)容減去10001，其余數(shù)便等于被測電壓的數(shù)值。
圖2是MCS-51定時器的邏輯框圖，如果我們把T0規(guī)定為模式1定時器方式。定時器控制端（8031的12腳）接ICL7135的“busy”端。這樣就能實現(xiàn)計數(shù)器由“busy”控制對單片機1/12時鐘頻率的計數(shù)要求。
圖3是ICL7135與單片機MCS-51通過“busy”接口的電路圖。若8031的時鐘采用6MHz晶體，在不執(zhí)行MOVX指令的情況下，ALE是穩(wěn)定的1MHz頻率，經(jīng)過4分頻可得到250kHz的穩(wěn)定頻率，傳給ICL7135時鐘輸入端，使ICL7135的轉(zhuǎn)換速率為每秒6.25次，選取這一轉(zhuǎn)換速率，一方面照顧ICL7135A/D轉(zhuǎn)換的精度，另一方面為了盡量少占用8031的資源。定時器為16位計數(shù)器，最大計數(shù)值65535。在6.25次/秒轉(zhuǎn)換速率條件下，滿度電壓輸入時，busy寬度為30001個時鐘脈沖。再結(jié)合圖1和圖2可知，8031內(nèi)部定時器的輸入頻率是500kHz，比ICL7135的時鐘頻率（250kHz）高1倍，在滿度電壓輸入時，定時器計數(shù)值為30001x2=60002。不超過定時器最大值。在“busy”高電平期間定時器的數(shù)值除以2，再減去10001，余數(shù)便是被測電壓的數(shù)值。具體程序如下：
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66821730(技術(shù)支持)
