《電子技術(shù)應用》
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一種基于單芯片方案的電子秤系統(tǒng)設計
深圳市芯??萍加邢薰?/div>
陳明鑫
摘要: 電子秤中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路現(xiàn)在主要有兩種實現(xiàn)電路:由分立元件組成的積分電路和單個模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)芯片,。積分電路構(gòu)成的系統(tǒng)外圍電路復雜,對個別元器件要求高,,存在功耗大、可靠性不高,、溫度性能差的缺點,;而單個ADC芯片構(gòu)成的系統(tǒng)具有高精度、低功耗,、高穩(wěn)定性的特點,,且外圍電路簡單有利于生產(chǎn)及維護。因此,,現(xiàn)在大部分電子秤廠家偏向于使用單個ADC的方案,。
Abstract:
Key words :

  電子秤中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路現(xiàn)在主要有兩種實現(xiàn)電路:由分立元件組成的積分電路和單個模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)芯片。積分電路構(gòu)成的系統(tǒng)外圍電路復雜,,對個別元器件要求高,,存在功耗大、可靠性不高,、溫度性能差的缺點,;而單個ADC芯片構(gòu)成的系統(tǒng)具有高精度、低功耗,、高穩(wěn)定性的特點,,且外圍電路簡單有利于生產(chǎn)及維護。因此,,現(xiàn)在大部分電子秤廠家偏向于使用單個ADC的方案,。

  隨著技術(shù)的發(fā)展,,生產(chǎn)和應用要求更加簡單、精度更高,、成本更低,、功耗更低的解決方案,電子秤電路不斷向著更高集成化的方向發(fā)展,。CSU1221是芯??萍脊咀灾餮邪l(fā)的集成高精度ADC的CMOS單芯片MCU,是國內(nèi)首創(chuàng)的一款應用于商用電子秤的SoC芯片,。

  CSU1221 芯片技術(shù)特性

  CSU1221是一個8位CMOS單芯片MCU,,內(nèi)置4K×16位一次性可編程 (OTP)ROM,256B數(shù)據(jù)存儲器(RAM),,有17個雙向I/O口,,帶有2通道24位全差分輸入或4通道24位單端輸入的Σ-ΔADC,工作電壓為 2.4V~3.6V,,工作電流小于3mA,。

  如圖1所示,CSU1221內(nèi)部集成穩(wěn)壓源,,可配置輸出四種不同電壓值,,為傳感器供電,通過對內(nèi)部寄存器的操作來打開或關(guān)閉穩(wěn)壓源的輸出,,此電壓同時作為CSU1221內(nèi)部ADC的參考電壓,。CSU1221內(nèi)置1MHz時鐘振蕩器,內(nèi)置一個8位定時器,,CPU周期最快可達到500KHz,,同時內(nèi)置蜂鳴器驅(qū)動。CSU1221有四個中斷源:1個ADC中斷,、2個外部中斷,、1個定時中斷。

CSU1221芯片功能結(jié)構(gòu)圖
圖1:CSU1221芯片功能結(jié)構(gòu)圖,。

  CSU1221 內(nèi)置ADC的輸出速率可以配置為3.8~488Hz,,ADC前端的低噪聲可編程增益放大器(PGA)可以配置為1、64,、128,、256等四種不同倍率的增益,以滿足各種信號量場合,。在PGA為128時,,ADC的有效精度達到17.5位。

  使用CSU1221內(nèi)置ADC與 MCU,,因此MCU與ADC之間的通訊都在芯片內(nèi)部完成,,避免外界環(huán)境對ADC的影響,,可靠性比基于單個ADC芯片的應用系統(tǒng)更高,且高集成度帶來明顯的高性價比優(yōu)勢,;CSU1221內(nèi)部集成穩(wěn)壓電源,,方便于傳感器供電。使用CSU1221設計電子計價秤的功耗比當前主流的單個ADC方案更低,,提高電池的續(xù)航能力,。

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