图1所示电路完全通过USB接口供电。利用3.3 V低压差线性调节器ADP3333,可将USB接口提供的5 V电源调节至3.3 V,进而向ADuC7122提供DVDD电压。ADuC7122的AVDD电源经过额外滤波处理,如图所示。在线性调节器的输入端也放置一个滤波器,对USB电源进行滤波。
本应用中用到ADuC7122的下列特性:
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12位SAR ADC ARM7TDMI®内核:功能强大的16/32位ARM7内核集成了126 kB闪存和SRAM存储器,用来运行用户代码,可配置并控制ADC,对来自热敏电阻传感器的信号进行模数转换处理,以及控制UART/USB接口的通信。
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图2.利用ADuC7122实现简单温度传感器电路
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UART:UART用作与PC主机的通信接口。两个外部开关按钮(未显示)用来强制该器件进入闪存引导模式:使DOWNLOAD处于低电平,同时切换RESET开关,ADuC7122将进入引导模式,而不是正常的用户模式。在引导模式下,通过USB接口并利用I2CWSD工具可以对内部闪存重新编程。
图2所示电路采用分压器配置,因而可以将ADC结果D转换为RTH(热敏电阻)的电阻测量结果,计算公式如下:
BUF_VREF:带隙基准电压源也通过缓冲连接到BUF_VREF1和BUF_VREF2引脚,用作系统中其它电路的基准电压源。这些引脚需连接至少0.1 μF的电容,以降低噪声。
计算出热敏电阻的电阻值之后,就可以利用Steinhart-Hart方程确定传感器的当前温度。
ADuC7122使用以下公式确定传感器温度:
本电路所用的热敏电阻为4.7 kΩ电阻,型号为NCP18XM472。它采用0603表贴封装。25°C时,图2电路所用热敏电阻具有以下特性:
- β = 3500(β参数描述电阻与温度的关系),电阻(R25) = 4.7 kΩ。
ADuC7122的USB接口通过FT232R UART转USB实现,它将USB信号直接转换为UART协议。其中:
- T2 =未知温度
图1除所示的去耦外,USB电缆本身还应采用铁氧体磁珠来增强EMI/RFI保护功能。本电路所用铁氧体磁珠为Taiyo Yuden T1 = 298K β = 298K或25°C时热敏电阻的β参数,β = 3500 BK2125HS102-T,它在100 MHz时的阻抗为1000 Ω。
- R25 = 298K或25°C时热敏电阻的电阻值,R25 = 4.7 kΩ
本电路必须构建在具有较大面积接地层的多层电路板上。为实现佳性能,必须采用适当的布局、接地和去耦技术(请参考RTH =通过以上公式计算出的未知温度时热敏电阻的电阻值教程MT-031、教程MT-101及ADuC7122评估板布局)。
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