汽包锅炉水位控制

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1、16位A/D转换器MAX1166的原理及应用2007.03.09作者：江苏徐州中国矿业大学资源学院(221008)祁雪梅江苏徐州师范大学(221009)季广中摘要：MAX1166是美国MAXIM公司生产的逐次逼近型16位低功耗模数转换器，该转换器内带4.096V精密参考源，同时具有并行数据输岀接口。文章介绍了该模数转换器的特性、功能及实际应用电路。关键词：A/D转换单片机接口MAX11661概述MAX1166是美国MAX1M公司生产的逐次逼近型16位模数转换器，该芯片片内除集成了逐次逼近型ADC所必须的逐

2、次逼近奇存器SAR、高精度比较器和控制逻辑外，还集成了时钟、4.096V精密参考源和接口电路，其内部结构框图如图1所示。MAX1166的数据总线为8位，因此与目前广泛使用的8位微处理器连接非常方便。REFADJHBENAVddAGNDDVddDGND参考源REFAINAGND输出寄存器¥、一#4D0/D7于丿F—r)8/D15RESET-•时钟—CS►R/C图1MAX1166内部结构框图MAX1166的典型参数如下：•并行数据输出接口：8位•采样频率：165ksps•精度：般大线性误差%26;#177;2

3、LSB,16位无误码•内部参考源电压：4.096V•外部参考源电压输入范围：+3.8〜5.25V•模拟电压输入范围：+4.75〜+5.25V•数字电压输入范围：+2.7〜+5・25V•小电流外部参考电源流为1.8mA内部参考电源流为2.7mA采样率在10ksps时的外部参考电源电流为o.IpA;D4/D12(TD5/D13叵D6/D14叵D7/D15UETETETElI疋皿DAvAGNR/EOMAX1166AIN叵AGND

4、1O图2MAX1166引脚图•采用20管脚TSS0P封装。MAX1166共有2

5、0个引脚，图2为英引脚排列图，这些引脚大体可分为三类。笫一类是电源类其中，模拟电源AVDD和数字电源DVDD应分别通过0・1卩F的钢电容与模拟地和数字地相连接。而数字地DGND和模拟地AGND1、AGND2通常共地。第二类为模数信号类其中，AIN为模拟信号输入端；D0/D8〜D7/D15为数字量并行输出口。第三类是控制信号类其屮CS输入为转换启动端；R/C（输入）为读取结果/模数转换控制端；EOC（输出）用于指示转换结束；HEEN输入用来控制从总线读出的数据是转换结果的高字节还是低字节；REFADJ为参考

6、电源选择端，该端通过0.lpF饥电容与模拟地相接时选择内部参考电源模式而当其直接与模拟电源相接时选择外部参考电源模式；REF为参考电源输入/输出端，选择内部参考电源吋该脚应通过4.7pF钮电容接模拟地而选择外部参考电源时该脚为外部参考电源输入端。2MAX1166的转换控制时序MAX1166的一次转换过程对分为三个阶段，即转换准备阶段、模数转换阶段和转换结果输出阶段。图3为其转换时序图。具体工作过程如下：首先将R/C管脚直低电平，然后在CS脚输入脉冲信号，MAX1166会在CS的第一个脉冲信号的下降沿进入工

7、作状态；并在CS的笫二个脉冲信号下降沿启动A/D转换。此脉冲信号的宽度最小应为40ns。转换过程屮，EOC脚为高电平，并在经过约5ys转换完成后，EOC脚电平变低以指示转换完成。当EOC脚输出为低电平吋，若将R/C脚置为高电平，系统将在CS的第三个脉冲的下降沿把转换结果输出到数据总线上。在数据转换过程中，通过检测EOC脚的输出电平即可判断数据的转换状态。当EOC输出为高电平时，表示数据转换仍在进行，此时不能读取数据；而3E0C输出为低电平时,表明数据转换己经结束，此时可以读取数据。设直并行数据输出选择位H

8、BEN为高电平可读取数据高8位；而设置HBEN为低电平则可读収数据低8位。MAX1166冇两种工作模式，即稳定工作模式和低功耗工作模式。可由管脚R/C在CS第二个脉冲下降沿的状态来决定选择哪种工作模式，R/C为低电平时,选择正常工作模式，为高电平时选择低功耗工作模式。图3MAX1166转换时序图3典型应用电路MAX1166的总线接口为8位，该总线的接口速度相当快,可以和各种微处理器直接进行接口，因此max1166与8位微处理器的连接电路相对比较简单。图4是MAX1166和MCS—8051的接口电路图。在本

9、例中，山于单片机外围芯片仅有MAX1166—片，所以，为简单起见，没有为Z确定地址，即任意地址均对作为其地址。因为MAX1166的CS信号脉冲宽度要求最小为40ns,因此，对于单片机而言，只要对外部设备进行写操作，即会产生WR脉冲，其宽度为6个时钟周期。如果釆用12MHz的晶振，其脉冲宽度为500ns,所以可以将单片机的WR信号作为MAX1166的CS输入信号。至于R/C、EOC和HBEN等信号，只需连接到普通的锁存功能端口即