ADS1118笔记 |
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ADS1118笔记
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前半部分为转载。转自 https://blog.csdn.net/humphreyandkate/article/details/104731073?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param 后半部分为自己记的东西 ADS1118基本功能ADS1118是TI的16位ADC，内置1MHz晶振和参考电压源，转换速度8~860次每秒可调，量程±0.256V到±6.144V可调，可选单端输入或差分输入，内部集成温度传感器。 ADS1118寄存器ADS1118的寄存器非常简单，只有2个16bit的寄存器。其中一个为只读寄存器，保存ADC转换后的值；另一个为配置寄存器，配置采集通道、正负量程、采集模式、采集速率、采集源（电压或温度）等。 ADS1118的转换寄存器ADS1118的转换寄存器长度为16位，以补码的形式编码，用来保存每次AD转换后的结果。 ADS1118的配置寄存器 位名字读写类型初始值描述15SS读写0h单次转换开始，只用于单次转换模式，没有转换时写入1表示开始转换，写入0没有作用，正在转换时写入1也没有作用，此位永远读取为014~12MUX读写0h选择电压的输入通道： 000=Ain0+ Ain1-（差分）；001=Ain0+ Ain3-（差分）；010=Ain1+ Ain3-（差分）；011=Ain2+ Ain3-（差分）;100=Ain0+(单端)；101=Ain1+(单端)；110=Ain2+(单端)；111=Ain3+(单端) 单端输入负参考为GND11~9PGA读写2h量程选择：000=±6.144V；001=±4.096V；010=±2.048V；011=±1.024V；100=±0.512V；101=110=111=±0.256V；8MODE读写1h选择转换模式，0=连续转换模式，1=单次转换模式（单次转换完成后变为掉电状态）7~5DR读写4h转换速率：000=8；001=16；010=32；011=31；100=128；101=250；110=475；111=860（次每秒）4TS_MODE读写0h0=采集电压；1=采集内部温度传感器3PULLUP_EN读写1h控制是否使能DOUT/DRDY引脚的内部弱上拉：0=不上拉，1=上拉（推荐）2~1NOP读写1h确定此次参数设置是否有效：01=设置生效，其他皆为使ADS1118忽略此次设置0保留只读1h保留位，写0或写1没有任何影响，读取永远为1 ADS1118读写时序分析ADS1118共有两种读写模式：32-Bit模式和16-Bit模式，两种模式均为高位在前。32-Bit模式用于CS（片选）引脚始终为低的情况，16-Bit模式用于片选引脚由单片机IO控制的情况。 32-Bit模式32-Bit模式下CS引脚可以一直保持为低，节省一个IO口。32-Bit模式可以细分为两种，一种是把设置寄存器（16bit）写入两次，一种是写入一次后第二次（后16bit）写0。 16-Bit模式要求在每两次通信之间CS（片选）引脚要拉高一次。每次通信可写入16bit的配置寄存器值和读取到16bit的转换寄存器值。 ADS1118采用补码的数据格式，采集电压时，读取到的16bit数据可以直接赋给C语言中的short（有符号16bit整数）类型然后根据量程乘以比例系数得到电压值。量程和比例系数表如下。 量程比例系数±6.144V187.5μV±4.096V125μV±2.048V62.5μV±1.024V31.25μV±0.512V15.625μV±0.256V7.8125μV 温度采集数据格式ADS1118通信得到的16位温度数据中只有高14位有效（低两位永远为0），为一个14位有符号整数。在处理过程中可以将数据先按照无符号数向右位移（>>）2位，再判断第14位是否为1（1则表示温度为负），若为1则减一转化为反码，在将低13位按位取反得到原码，再取负，就能将其转化为16位有符号整数（short）直接进行下一步运算。参考C语言程序如下： val = ((unsigned short)val) >> 2;//温度数据高十四位有效 if(val & 0x2000){//温度数据第十四位表明是否为负数 unsigned short temp = ((unsigned short)val) ^ 0x2000;//第十四位清零 temp = temp-1;//转换为反码 temp = (~temp)&0x1FFF; //低十三位按位取反得原码 val = -temp; //重新取负转换为十六位的补码格式 } 测试代码包含ADS1118.c和ADS1118.h，（内部资料，不宜外传，电设小伙伴找学长学姐要）。 *******************************************************分隔符*****************************************************引脚连接：VDD——接3.3V，并且 将一个100 nF电源去耦电容连接至GND； DIN：连接MOSI； DOUT：连接MISO； ANx：如果不用，就不接或者接到VDD； CS：如果不用，就接到GND； 引脚作用： SCLK：用于将DIN和DOUT / DRDY引脚上的数据输入和输出ADS1118； CS：片选，置低有效； DIN：在SCLK下降沿在DIN上锁存数据； DOUT：DOUT / DRDY上的数据在SCLK上升沿移出；还用于指示转换已完成并且有新数据可用，在连续转换模式下，如果未从器件中检索到任何数据，则DOUT / DRDY在下一个数据就绪信号之前的8 µs（DOUT / DRDY为低电平）之前再次变为高电平。 技术指标： 差分失调电压与供电电压之间的关系（反正以后选AN2\AN3就稳了） |
读取到的数据只有一种格式，前16位为转换寄存器中储存的上次转换的值，后16位为刚才写入的寄存器设置。在每次完成32-Bit通信后，DOUT/DRDY引脚再次拉低时代表下一次AD采集已完成，可以读取数据。
此设备不得施加超过VDD + 0.3 V或5.5 V（以较小者为准）的电压。 
SCLK最大频率为4MHz： 
在量程内，输入越大，误差也就越大。 
电源电压越大，则积分非线性（INL）就越小
工作电流和温度的关系： 
数字滤波器频率响应（这个还不知道是干嘛的）： 
测量单端输入时，设备不会输出负代码。 这些负码表示负差分信号； 也就是说， （V（AINP）– V（AINN））【本文地址】
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