可编程双路12位DA转换器TLC5618在工业仪表中的应用

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1、可编程双路12位D/A转换器TLC5618在工业仪表中的应用摘要着重介绍了在工业仪衣设计屮采用可编程双通道D/A转换器TLC5618的一路通道实现D/A转换的同时，用它的另一个通道配以简单的外部电路通过软件编程以逐次比较方式來实现A/D转换功能的应用实例关键词数模（D/A）转换器、模数（A/D）转换器、TLC5618引言随着工业自动化程度的不断提高，在工业屮使用的仪农日趋智能化、多功能化、小型化，其硕件电路设计人多采用单片机微处理器为核心，再配以外围电路构成。由于部分仪衣需要把现场的模拟信号转换成单片机

2、能够处理的数字信号输入，再把单片机经数据处理后得到的数字信号转换成模拟信号输出，因此，这些仪表的硬件电路设计需耍同时具有模数（A/D）转换和数模（D/A）转换两种功能。在同时需要D/A和A/D转换功能的仪表中，可以用一片A/D转换器和一片D/A转换器來分别实现A/D和D/A转换功能，但山于A/D和D/A转换器芯片的价格都较高，仪表的成木也将较高。笔者在某丁业仪表设计中采用可编程双通道D/A转换器TLC5618的一个通道实现D/A转换的同时，用它的另一个通道通过软件编程以逐次比较方式來实现A/D功能。实际

3、应用效果较好，该应用方法貝有以卜-特点：①节省一片A/D转换器，降低了仪表成本。②TLC5618体积小（8引脚的小型D封装），便于小型化设计，减少了印刷线路板面积。©TLC5618采用3线串行数据输入方式，占用CPU的I/O口线少,硬件搭接简单,外围器件少,软件编程方便。④对于标准信号1〜5V信号TLC5618的分辨率至少可达到1.3mV,完全可满足工业过程控制精度要求。⑤通过软件编程以逐次比较方式來实现A/D转换建立时间约为400ps。TLC5618应用实例下面具体介绍采川一片可编程双通道D/A转换器

4、TLC5618的一个通道实现D/A转换的同时，用它的另一个通道通过软件编程以逐次比较方式來实现A/D转换功能的实际应用方法。其硬件设计如图1所示TLC5618是带冇缓冲基准输入（高阻抗）的双路12位电压输出数字模拟转换器（DAC）,8引脚的小型D封装，需+5V单电源工作，其输出电压范围为基那电压的两倍，因此电路设计采用了1.2V基笊电压（如LM385）。通过CMOS兼容的3线串行总线单片机可以对TLC5618实现数字控制，器件接收川于编程的16位输入字产生模拟输出。16位输入字的高4位为编程控制位，通过

5、对编程控制位的设定，可以仃三种不同的输出方式，低12位为被转换的数字量。数据从串行数据输入端DIN按从高位到低位的顺序依次输入，单片机串行通讯可工作在操作模式0卞，串行口作同步移位寄存器用或采用其它I/O口模拟串行口方式实现数字控制。这里值得注意的是单片机工作在操作模式0下时，串行口发送或接收的是8位数据，且低位在前，与TLC5618的数据接收时序相反。因此单片机应先将数据进行高低位交换后再进行数据发送。图1采用一片TLC5618实现A/D转换和D/A转换的应用电路1.D/A功能的实现该功能只占用TLC

6、5618的OUTB输出通道，若指定建立时间为3ps,则前4位编程控制位应为OOxx。前4位编程控制位和被转换的12位数字量组成高8位+低8位=16位的输入字，从串行数据输入端DIN按从高位到低位的顺序依次输入，转换结果电压从TLC5618的OUTB输出。本电路通过V-I转换电路（见图1）实现电床到电流的转换。这里不再祥述。2.A/D功能的实现在本电路中没有单独使用A/D转换器，A/D转换功能是通过双路D/A转换器TLC5618的另-■个输出通道OUTA,通过-•级放大电路和比较电路，并通过软件编程采川逐

7、次比较法来实现的。即在双通道D/A转换器TLC5618的串行数据输入端DIN逐次输入按位依次指定的12位数字量（如x800h）,并将毎次输入数字量的D/A转换结果同实际输入的模拟电压进行比较，根据比较结果來决定每次指定的位应为”0“或“1”，当最后一位确定后，这个按位被指定的数字量就是最终A/D转换结果。具体原理如下：每次A/D转换过程中，前4位编程位一直为10xx。前4位编程位和厉而12位转换数字量构成高8位+低8位=16位的输入字。毎次A/D转换前先指定12位输入数字疑（不包括4位编程位）的最高位为

8、T输入TLC5618进行D/A转换，D/A转换的结果从OUTA输出后，经过一级放人电路，通过比较电路与实际输入的模拟电压比较。若转换结果电压大于输入的模拟电压，则三极管T1基极为髙电平，T1导通，P0.2被下拉为低电平；否则转换结果电压小于输入的模拟电压，贝0三极管T1基极为低电平，T1截止，P0.2被上拉为高电平。单片•机通过检测P0.2的状态，如果P0.2为高电平,则保留本位的T；否则P0.2为低电平,则将本位的“1“变为n0这样12