前一段時間，在做單片機、PLC、電路板、控制器/箱、儀器儀表、機電設(shè)備或系統(tǒng)、自動化、工控、傳感、數(shù)據(jù)采集、自控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)，電子產(chǎn)品，軟件、APP開發(fā)設(shè)計定制定做開發(fā)項目時，有要求用到24位的高精度ADC，用于對外部信號采集。

經(jīng)查閱，初步獲得一款滿足要求的芯片：ADS1222，本文就介紹該芯片及其使用方法。如有相關(guān)需求可:3w點yonko-tech點com

ADS1222是一個2通道、24位、Δ-∑-對數(shù)-數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換器。它在TSSOP-14封裝中提供了出色的性能和低功耗。這個ADS1222非常適合要求苛刻的高分辨率測量，尤其是在便攜式系統(tǒng)以及其他節(jié)省空間和功率受限的應(yīng)用中。Δ-∑調(diào)制器和數(shù)字濾波器構(gòu)成基礎(chǔ)A/D轉(zhuǎn)換器。模擬調(diào)制器具有±5V差分輸入范圍。輸入多路復(fù)用器（mux）是用于在兩個單獨的差分輸入之間進行選擇通道?？梢赃x擇一個緩沖區(qū)來增加輸入測量阻抗。一個簡單的2線串行接口提供了所有必要的控制。數(shù)據(jù)檢索、自校準和待機模式只需幾個簡單的波形。當僅需要單個轉(zhuǎn)換時，ADS1222可以快速關(guān)閉（待機模式）在兩次測量之間處于空閑狀態(tài)時降低了整體功耗，ADS1222s可以連接在一起以創(chuàng)建同步采樣多通道測量系統(tǒng)，ADS1222設(shè)計用于輕松連接諸如MSP430的微控制器。ADS1222支持2.7V至5.5V電源。在3V操作中功耗通常小于1mW，待機模式下為1μW。

主要特點有：

?帶4MHz時鐘的240SPS數(shù)據(jù)速率；

?20位有效分辨率；

?雙差分輸入復(fù)用器通道；

?引腳可選擇，高阻抗輸入緩沖器；

?±5V差分輸入范圍，建議在GND+0.05V至VDD?1.5V之間，超出會降低精度；

?0.0003%INL（典型值），0.0015%INL（最大值）；

?自校準；

?簡單的2線串行接口；

?片上溫度傳感器；

?待機模式下的單次轉(zhuǎn)換；

?低電流消耗：300μA；

?模擬電源：2.7V至5.5V；

應(yīng)用場景：

?手持式儀器；

?便攜式醫(yī)療設(shè)備；

?工業(yè)過程控制；

?磅秤等。

1、 封裝及引腳說明

2、 參考電路

ADS1222支持5V供電電源，將VDD接直流電源正極，GND接直流電源負極。

CLK給予一定頻率的脈沖信號給ADS1222，為TTL電平，一般為2MHz.

一般不用片上溫度傳感器，那么TEMPEN接0 (0V)，選擇接入外部模擬量通道。

一般需要開啟緩沖器以獲得高輸入阻抗，那么BUFEN接1（5V).

參考電壓一般接高精度2.5V。

3、 使用說明

ADS1222輸入的模擬量電壓在GND + 0.05V to VDD ? 1.5V范圍內(nèi)擁有較高的精度，超出這個范圍則精度降低。

其一般使用流程如下：

（1） 通道選擇

ADS1222是雙通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，每個芯片里面有2路模擬量輸入通道，在使用時，首先得選擇通道，設(shè)置引腳MUX則可選擇通道。

MUX接0（0V），表示選擇通道1，MUX接1（5V），表示選擇通道2.

（2）等待轉(zhuǎn)換完成

將SCLK引腳拉低，并監(jiān)測DRDY/DOUT引腳的電平，當其為0時，表示ADC轉(zhuǎn)換完成。

（3）讀取數(shù)據(jù)

a,只讀取數(shù)據(jù)，需要24個脈沖

數(shù)據(jù)在串行時鐘SCLK的驅(qū)動下輸出，先輸出數(shù)據(jù)的高位，然后輸出數(shù)據(jù)的低位，直到把全部24位數(shù)據(jù)輸出完。此時需在SCLK的下降沿后讀取數(shù)據(jù)，ADS1222在每個SCLK脈沖時輸出一位數(shù)據(jù)。

在第24個SCLK脈沖時SCLK保持為高，那么ADS1222則進入待機模式。

b,讀取數(shù)據(jù)后強制DRDY/DOUT引腳為高，需要25個脈沖

在前面24位數(shù)據(jù)輸出完后，SCLK再給一個脈沖，ADS1222將強制DRDY/DOUT引腳為高。

c,ADS1222自校準，需要26個脈沖

（4）數(shù)據(jù)解析

ADS1222的數(shù)據(jù)采用二進制補碼的方式存儲的，為24位，傳輸時高位在前。最高位為符號位，0為正數(shù)，1為負數(shù)。當獲得的數(shù)據(jù)為正數(shù)時，原碼即補碼，當為負數(shù)時，原碼等于除符號位以外的數(shù)據(jù)位全部取反后加一。

當模擬量輸入電壓為2倍參考電壓（一般5V）時，輸出的數(shù)據(jù)為（7FFFFFh，二進制為0111 1111 1111 1111 1111 1111），可知符號位為0為正數(shù)，正數(shù)的補碼即原碼，其余為全為1表示測量為正電壓的最大值5V。

當模擬量輸入電壓為0V時，輸出的數(shù)據(jù)為（000000h，二進制為0000 0000? 0000 0000 0000 0000），可知符號位為0為正數(shù)，正數(shù)的補碼即原碼，其余為全為0表示測量為0V。

當模擬量輸入電壓約為2倍負參考電壓時，輸出的數(shù)據(jù)為（800000h，二進制為1000 0000? 0000 0000 0000 0000），可知符號位為1為負數(shù)，將補碼轉(zhuǎn)換為原碼，為1 1000 0000 0000 0000 0000 0000（對于此數(shù)，負數(shù)的補碼求原碼后，數(shù)據(jù)變成25位（1位符號位+24位數(shù)據(jù)位）），表示測量為負電壓的最小值約-5V。

ADS1222說的是24位分辨率傳感器，但是其最高位是符號位，實際來說只有23位分辨率。業(yè)務(wù):3w點yonko-tech點com

4、 參考程序

一個單片機C語言的參考程序如下：

sbit DOUT=P1^0;

sbit SCLK =P1^1;

sbit MUX1222 =P1^2;

unsigned long adc_convert_ch0() //通道0的AD轉(zhuǎn)換程序

{

unsigned long xdata adc_result=0;

unsigned char i=0;

unsigned char j=0;

//復(fù)位ADS1222

SCLK1222=0; //拉低SCLK

MUX1222=1;

delayus(1);? ? ? //軟件延時1us,其實延時100ns即可覆蓋大部分場景

MUX1222=0; //復(fù)位并選擇低位的通道（mux由1變?yōu)?，表示通道復(fù)位+選擇通道0.假如是選擇通道1，那么mux引腳先0后1即可）

delayus(1);

//等待轉(zhuǎn)換完成。業(yè)務(wù):3w點yonko-tech點com,扣扣：二五三一26三七二六

while(DOUT ==1) //當DRDY/DOUT =0時轉(zhuǎn)換完成

{ delayms(1);

j++;

if(j>=20) break;//等了20ms還沒轉(zhuǎn)換完成，退出等待

}?

if(j<20) //只有轉(zhuǎn)換時間小于20ms的才正確，才讀取

{

//獲取數(shù)據(jù)

for(i=0;i<24;i++) ? //讀取數(shù)據(jù)，0-23共24個數(shù)據(jù)位

{

SCLK1222=0; //拉低SCLK

delayus(1);

SCLK1222=1;? ? ? ? ? //拉高SCLK

delayus(1);

adc_result=adc_result<<1;

if(DOUT==1)

{adc_result=adc_result | 0x00000001UL;}

else

{adc_result=adc_result & (~0x00000001UL);}

}

//輸出第25個脈沖，強制DRDY/DOUT為高

SCLK1222=0; //拉低SCLK

delayus(1);

SCLK1222=1;? //拉高SCLK

delayus(1);

SCLK1222=0;? //拉低SCLK

delayus(1);

return adc_result;

}

}

//說明：以上程序是按照數(shù)據(jù)表編寫的，還沒來得及上芯片驗證，僅供參考。

本文來自于對手冊的解析，可能有誤，詳細的使用說明可查閱ADS1222的原版手冊（ADS1222_datasheet）。

沙鷗 于 成都

參考文獻：

[1] ADS1222數(shù)據(jù)表（ADS1222_datasheet）