MCS-51高精度AD接口电路—ICL7135

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计数字电压表是一种测量电压大小的仪器，它可以将测量到的电压值用数字显示出来。

在本设计中，我们将使用STM32微控制器和ICL7135电压测量芯片来构建一个基于数字电压表。

整个系统的设计需要以下几个主要部分：电压测量电路、模拟到数字转换电路（ADC）、微控制器电路和显示电路。

我们需要设计电压测量电路。

在这个电路中，我们引入了一个ICL7135电压测量芯片。

ICL7135是一款高精度、低功耗的电压测量芯片。

它通过输入电压的变化来改变其输出的频率，从而将电压测量转换为频率测量。

在这个设计中，我们将使用ICL7135来测量电压并将其转换为模拟信号。

接下来，我们需要设计模拟到数字转换电路（ADC）。

ADC可以将ICL7135输出的模拟信号转换为数字信号。

在这个设计中，我们将使用STM32微控制器内部的ADC模块来完成这个转换。

我们需要设计显示电路。

在这个电路中，我们将使用数码管来显示测量到的电压值。

数码管上的每个数字由多个LED组成，通过控制每个LED的开关，可以显示任意数字。

在整个设计过程中，我们需要考虑到的一些关键问题包括：电源供应、输入电阻、参考电压等。

电源供应是保证整个系统正常工作的关键因素，我们需要选择合适的电源来提供所需的电压和电流。

输入电阻是影响电压测量精度的重要因素，我们需要选择合适的电阻值来保证测量结果的准确性。

参考电压是ADC转换的基准电压，我们需要选择合适的参考电压来保证转换的准确性。

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计包括电压测量电路、模拟到数字转换电路、微控制器电路和显示电路。

通过合理地设计和选择各个部分的元件和参数，我们可以实现一个高精度、稳定的数字电压表。

我们还需要关注电源供应、输入电阻、参考电压等关键问题，以保证整个系统正常工作和测量精确性。

ICL7135 AD转换工作原理

ICL7135 A/D转换工作原理[日期:2009-01-05 ] [来源:net 作者:佚名] [字体：大中小] (投递新闻)一、概述、特点7135是采用CMOS工艺制作的单片4 1/2位A/D转换器，只要附加译码器，数码显示器，驱动器及电阻电容等元件，就可组成一个满量程为2V的数字电压表。

7135主要特点如下：1 在每次A/D转换前，内部电路都自动进行调零操作。

2 在±2000字（2V满量程）范围内，保证转换精度±1字。

3 具有自动极性转换功能。

4 输出电流典型值1PA。

5 所有输出端和TTL电路相容。

6 有过量程（OR)和欠量程（UR)标志信号输出，可用作自动量程转换的控制信号。

7 输出为动态扫描BCD码。

8 对外提供六个输入,输出控制信号(R/H,BUSH,ST,POL,OR,UR),因此除用于数字电压表外,还能与异步接收/发送器,微处理器或其它控制电路连接使用。

9 采用28外引线双列直插式封装，外引线功能端排列如图所示。

各外引线功能端文字符号说明如下：V- ——负电源端，V——外接基准电压输入端，AGND——模拟地，INT——积分器输出，外接积分电容（Cint)端，AZ——外接调零电容（Caz)端，BUF——缓冲器输出，外接积分电阻（Rint)端，Rr+、Rr-——外接基准电压电容（Cr)端，INTO、INHI——被测电压（低、高）输入端，V+——正电源端，D5、D4、D3、D2、D1——位扫描选通信号输出端，其中D5（MSD）对应万位数选通，其余依次为D4、D3、D2、D1（LSD，个位），B8、B4、B2、B1——BCD码输出端，采用动态扫描方式输出，BUST——指示积分器处于积分状态的标志信号输出端，CLK——时钟信号输入端，DGNG——数字电路接地端，R/H——转换/保持控制信号输入端，ST——选通信号输出端，主要用作外部寄存器存放转换结果的选通控制信号，OR——过量程信号输出端，UR——欠量程信号输出端。

利用ICL7135的“busy”输出信号与单片机MCS-51衔接

利用ICL7135的“busy”输出信号与单片机MCS-51衔接为了便于理解，首先介绍ICL7135的“busy”端的功能。

ICL7135是以双积分方式进行A/D转换的电路。

每个转换周期分为三个阶段[1].自动调零阶段[2].被测电压积分阶段[3].对基准电压进行反积分阶段以输入电压Vx为例，其积分器输出端（ICL7135的4脚）的波形如图1所示。

“busy”输出端（ICL7135的21脚）高电平的宽度等于积分和反积分时间之和。

ICL7135内部规定积分时间固定为10001个时钟脉冲时间，反积分时间长度与被测电压的大小成比例。

如果利用单片机内部的计数器对ICL7135的时钟脉冲计数，利用“busy”作为计数器门控信号，控制计数器只能在busy为高电平时计数，将这段busy高电平时间内计数器的内容减去10001，其余数便等于被测电压的数值。

图2是MCS-51定时器的逻辑框图，如果我们把T0规定为模式1定时器方式。

定时器控制端（8031的12脚）接ICL7135的“busy”端。

这样就能实现计数器由“busy”控制对单片机1/12时钟频率的计数要求图3是ICL7135与单片机MCS-51通过“busy”接口的电路图。

若8031的时钟采用6MHz晶体，在不执行MOVX指令的情况下，ALE是稳定的1MHz频率，经过4分频可得到250kHz的稳定频率，传给ICL7135时钟输入端，使ICL7135的转换速率为每秒6.25次，选取这一转换速率，一方面照顾ICL7135A/D转换的精度，另一方面为了尽量少占用8031的资源。

定时器为16位计数器，最大计数值65535。

在6.25次/秒转换速率条件下，满度电压输入时，busy宽度为30001个时钟脉冲。

再结合图1和图2可知，8031内部定时器的输入频率是500kHz，比ICL7135的时钟频率（250kHz）高1倍，在满度电压输入时，定时器计数值为30001x2=60002。

AD转换器ICL7135中文资料

(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚)
.B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;
.D5:万位选通;
.D4～D1:千,百,十,个位选通.
ICL7135主要参数：
电源电压
V+
+6V
温度范围
0℃to 70℃
V-
-9V
电压
V+ to V-
最大结温
图3 ICL7135典型应用
ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.
图4 1CL7135与MCS51连接
(1)硬件连接.
设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30 001×2=60002,不超过MCS-51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.

ICL7135的两种使用方法

ICL7135的两种使用方法一：传统使用方法ＩＣＬ７１３５精度高、抗干扰性能好、价格低，应用十分广泛。

本文介绍ＩＣＬ７１３５的引脚定义、主要特性及其与单片机的接口。

１．ＩＣＬ７１３５的引脚功能及主要特性ＩＣＬ７１３５是双斜积分式４位半单片Ａ／Ｄ转换器，２８脚ＤＩＰ封装。

其引脚功能如下：{1}脚（Ｖ－）－５Ｖ电源端；{2}脚（ＶＲＥＦ）基准电压输入端；{3}脚（ＡＧＮＤ）模拟地；{4}脚（ＩＮＴ）积分器输入端，接积分电容；{5}脚（ＡＺ）积分器和比较器反相输入端，接自零电容；{6}脚（ＢＵＦ）缓冲器输出端，接积分电阻；{7}脚（ＣＲＥＦ＋）基准电容正端；{8}脚（ＣＲＥＦ－）基准电容负端；{9}脚（ＩＮ－）被测信号负输入端；{10}脚（ＩＮ＋）被测信号正输入端；{11}脚（Ｖ＋）＋５Ｖ电源端；{12}、{17}～{20}脚（Ｄ１～Ｄ５）位扫描输出端；{13}～{16}脚（Ｂ１～Ｂ４）ＢＣＤ码输出端；{21}脚（ＢＵＳＹ）忙状态输出端；{22}脚（ＣＬＫ）时钟信号输入端；{23}脚（ＰＯＬ）负极性信号输出端；{24}脚（ＤＧＮＤ）数字地端；{25}脚（Ｒ／Ｈ）运行／读数控制端；{26}脚（ＳＴＲ）数据选通输出端；{27}脚（ＯＲ）超量程状态输出端；{28}脚（ＵＲ）欠量程状态输出端。

ＴＣＬ７１３５的主要性能特点为：１）输入阻抗达１０９Ω以上，对被测电路几乎没有影响；２）自动校零；３）有精确的差分输入电路；４）自动判别信号极性；５）有超、欠压输出信号６）采用位扫描与ＢＣＤ码输出。

２．ＩＣＬ７１３５与单片机的接口１）电路原理图１是ＩＣＬ７１３５与单片机的接口电路。

图中Ｃ１、Ｒ２是积分元件，Ｃ２是自零电容，Ｃ３是基准电容；Ｒ３、Ｃ５组成标准输入滤波网络；Ｒ４、Ｃ９、Ｄ１、Ｄ２组成输入过压保护电路；ＲＰ１为基准电压调整电位器，可根据要显示的满度值选择基准电压的大小，这里设计为１．００００Ｖ，它们的关系是：满度值为基准电压的两倍。

icl7135中文资料

A/D转换器ICL7135中文资料(一)ICL7135功能介绍ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.图1 1CL7135时序ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示图2 1CL7135芯片引脚ICL7135引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚).-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);.AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";.INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.(2)与控制和状态相关的引脚 (共12脚).CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s..REFC+:外接参考电容正,典型值1μF..REFC-:外接参考电容负..BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻..INTO:积分器输出端,典型外接积分电容..AZIN:自校零端..LOW: 欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平..HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平..STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口. .R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正..BUSY:忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚).B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;.D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通.ICL7135典型应用电路图ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示.由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的"转换"方式,大大地减少了对单片机资源的占用.图3 ICL7135典型应用ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.图4 1CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30 001×2=60002,不超过MCS-51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下:JB P3.2,$ ;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOV TL0,#0MOV THO,#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,#01H ;TO定时,方式1(16位定时)JNB P3.2,$ ;等待BUSY变高(A/D转换开始)SETB TR0 ;启动定时JB P3.2,$ ;等待A/D结束CLR TR0 ;停定时CLR CMOV A,THORRC A ;高位除以2MOV R3,A ;存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ;存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位减10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A,#27H ;高位减27HMOV R3,ARET提示:现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片图5 UART接口电路图6 UART接口电路图7 典型应用示意图图8 驱动液晶显示器电路图图9 4位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路1/2图10 ICL7135的8255，80C48接口电路图11 LM311时钟源ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路A/D转换器ICL7135中文资料(一)ICL7135功能介绍ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.图1 1CL7135时序ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示图2 1CL7135芯片引脚ICL7135引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚).-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);.AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";.INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.(2)与控制和状态相关的引脚 (共12脚).CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s..REFC+:外接参考电容正,典型值1μF..REFC-:外接参考电容负..BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻..INTO:积分器输出端,典型外接积分电容..AZIN:自校零端..LOW: 欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平..HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平..STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口. .R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正..BUSY:忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚).B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码; .D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通.电源电压V+ +6V 温度范围0℃ to 70℃V- -9V 热电阻PDIP封装qJA(℃/W)55模拟输入电压V+ to V- 最大结温150℃参考输入电压V+ to V- 最高储存温度范围-65℃ to 150℃时钟输入电压GND to V+ICL7135典型应用电路图ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示.由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的"转换"方式,大大地减少了对单片机资源的占用.图3 ICL7135典型应用ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.图4 1CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30 001×2=60002,不超过MCS-51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下:JB P3.2,$ ;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOV TL0,#0MOV THO,#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,#01H ;TO定时,方式1(16位定时)JNB P3.2,$ ;等待BUSY变高(A/D转换开始)SETB TR0 ;启动定时JB P3.2,$ ;等待A/D结束CLR TR0 ;停定时CLR CMOV A,THORRC A ;高位除以2MOV R3,A ;存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ;存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位减10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A,#27H ;高位减27HMOV R3,ARET提示:现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片图5 UART接口电路图6 UART接口电路图7 典型应用示意图图8 驱动液晶显示器电路图图9 4位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路1/2图10 ICL7135的8255，80C48接口电路图11 LM311时钟源ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路。

(整理)数字表头芯片ICL7135中文资料

数字表头芯片ICL7135中文资料(一)ICL7135功能介绍ICL7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB 选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.图1 1CL7135时序（二）ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示图2 1CL7135芯片引脚ICL7135引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚)V+: ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;V -: ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";INHI:模拟输入正;INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚)CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s.REFC+:外接参考电容正,典型值1μF.REFC-:外接参考电容负.BUFFO: 缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻.INTO:积分器输出端,典型外接积分电容.AZIN:自校零端.LOW:欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平.HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平.STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口.R/H: 自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换.POL:极性信号输出,高电平表示极性为正.BUSY: 忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚)B8～B1:BCD码输出B8为高位,对应BCD码;D5:万位选通;D4～D1: 千,百,十,个位选通.（三）ICL7135主要参数：（四）ICL7135典型应用电路图由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的"转换"方式,大大地减少了对单片机资源的占用. ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示.图3 ICL7135典型应用（五）ICL7135与单片机的接口电路及编程ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.图4 1CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30001×2=60002,不超过MCS-51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下:JB P3.2,$ ;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOV TL0,#0MOV THO,#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,#01H ;TO定时,方式1(16位定时) JNB P3.2,$ ;等待BUSY变高(A/D转换开始) SETB TR0 ;启动定时JB P3.2,$ ;等待A/D结束CLR TR0 ;停定时CLR CMOV A,THORRC A ;高位除以2MOV R3,A ;存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ;存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位减10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A,#27H ;高位减27HMOV R3,ARET（六）ICL7135应用电路图图5 UART接口电路图6 UART接口电路图7 典型应用示意图图8 驱动液晶显示器电路图4位半的A/D复用共阳极LED显示屏电路图9 41/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路图10 ICL7135的8255，80C48接口电路ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路图12 ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路。

ICL7135与单片机接口电路

第28卷第2期辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2009年4月V ol.28 No.2 Journalof Liaoning Technical University （Natural Science ） Apr. 2009 收稿日期：2007-03-21基金项目：辽宁省教育厅高等学校科研基金资助项目（2004D045）文章编号：1008-0562(2009)02-0254-03ICL7135与单片机接口电路杨静生1，戴柠泽2（1.辽宁石化职业技术学院, 辽宁锦州 121001；2.大连理工大学电子与信息工程学院自动化系, 辽宁大连 116024）摘要：针对双积分式A/D 转换器对信号转换速率的要求不是很高而对转换精度要求很高的特点，分析了双积分式A/D 转换器ICL7135与单片机的几种接口电路。

对并行与串行两种方式进行说明：并行接口电路中根据占用单片机I/O 端口数量的不同给出了9线制接法和改进的6线制接法；在单片机的I/O 端口特别紧张的情况下，则可以采用串行接口电路。

设计双积分A/D 转换器ICL7135与单片机的几种接口电路，具有简单可行，有效灵活的特点。

为从事单片机设计和智能仪表开发研制的人员提供了一定的参考。

关键词：A/D 转换器；ICL7135；接口电路；单片机中图分类号:TP 273.5 文献标识码：AInterface circuits between ICL7135 and single-chip computerYANG Jingsheng ，DAI Ningze(1.Liaoning Petrochemical Vocational College ，Jinzhou 121001，China ；2.Department of Automation College of Electronics and Information Engineering ，Danlian University of Technology, Dalian 116024, China) Abstract ：In view of the property of dual slope A/D conversion that does not ask for a high conversion rate of the signal, but high conversion accuracy, several interface circuits are analyzel between dual slope A/D conversion ICL7135 and single-chip computer. The circuits are illustrated in parallel and serial: In parallel interface circuits, a nine-wire connection or an improved six-wire connection is selected according to the quality of I/O ports that are used; serial interface circuits are used when the I/O ports are not enough to parallel interface. Several interface circuits are designed between ICL7135 and single-chip computer. These interface circuits are not only simple and effective, but feasible and flexible. They have reference value for the designer engaged in single-chip computers and developing intelligent instruments.Key words ：A/D conversion ；ICL7135；interface circuits ；single-chip computer0 引言在工业企业的基于单片机实现的智能仪表装置中，经常要应用到A/D 数模转换器，其种类很多，如逐次逼近型，双积分型，Σ-∆型A/D 转换器等；其中的双积分式A/D 转换器适用于对信号转换速率的要求不是很高而对转换精度要求很高的情况。

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计数字电压表是一种广泛应用于电子设备维修、实验室测试和工程应用的电子仪器。

它能够测量直流电压，并将电压转换成数字显示，从而方便用户进行准确的电压测量。

在本文中，我们将讨论基于STM32和ICL7135的数字电压表设计，以及设计过程中需要考虑的关键要点。

一、STM32简介STM32是STMicroelectronics公司推出的一款32位ARM Cortex-M微控制器。

它有着丰富的外设资源和强大的处理能力，适用于各种嵌入式系统的设计。

在数字电压表的设计中，我们选择STM32作为主控芯片，以实现对电压信号的采集和处理。

二、ICL7135简介ICL7135是一款精密模数转换器，具有高精度、低噪声和稳定性好的特点。

它可以将模拟电压信号转换成数字量，并输出给微控制器进行处理。

在数字电压表的设计中，ICL7135起到了AD转换的作用，将被测电压转换成数字信号，方便后续的数字显示和处理。

1. 电压信号采集电路设计电压信号采集电路是数字电压表的关键部分，它直接影响到测量的准确度和稳定性。

在设计中，我们需要合理选择放大倍数和滤波电路，以确保采集到的电压信号能够满足ICL7135的输入要求，并且保证测量结果的准确性。

为了提高测量范围和灵敏度，需要考虑如何利用ADC的不同量程来实现多档测量。

2. 精密模数转换电路设计ICL7135作为精密模数转换器，能够实现对电压信号的高精度转换，并输出给STM32进行处理。

在设计中，我们需要合理选择参考电压和时钟频率，以确保AD转换的准确性和稳定性。

需要充分考虑电源和地线的布局，以减小干扰和噪声对AD转换的影响。

3. 数字电压显示设计在数字电压表中，数字电压显示是用户最直接的信息输出，因此设计合适的数字电压显示方案至关重要。

在设计中，我们可以选择LED数码管或液晶显示屏作为数字显示器件，通过STM32输出的数字信号驱动，实现对电压值的显示。

数字表头芯片ICL7135中文资料

数字表头芯片ICL7135中文资料A/D转换器ICL7135中文资料(一)ICL7135功能介绍ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.图1 1CL7135时序ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示图2 1CL7135芯片引脚ICL7135引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚).-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);.AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";.INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚).CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s..REFC+:外接参考电容正,典型值1μF..REFC-:外接参考电容负..BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻..INTO:积分器输出端,典型外接积分电容..AZIN:自校零端..LOW: 欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平..HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平..STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口..R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正..BUSY:忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚).B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;.D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通.ICL7135主要参数：电源电压V++6V温度范围0℃to 70℃V--9V热电阻PDIP封装qJA(℃/W)55模拟输入电压V+ to V-最大结温150℃参考输入电压V+ to V-最高储存温度范围-65℃to 150℃时钟输入电压GND to V+ICL7135典型应用电路图ICL7135外接阻容的典型应用如图3所示.由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY 信号特点的"转换"方式,大大地减少了对单片机资源的占用.图3 ICL7135典型应用ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.图4 1CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30 001×2=60002,不超过MCS-51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下:JB P3.2,$ ;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOV TL0,#0MOV THO,#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,#01H ;TO定时,方式1(16位定时)JNB P3.2,$ ;等待BUSY变高(A/D转换开始)SETB TR0 ;启动定时JB P3.2,$ ;等待A/D结束CLR TR0 ;停定时CLR CMOV A,THORRC A ;高位除以2MOV R3,A ;存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ;存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位减10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A,#27H ;高位减27HMOV R3,ARET提示:现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片图5 UART接口电路图6 UART接口电路图7 典型应用示意图图8 驱动液晶显示器电路图图9 41/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路图10 ICL7135的8255，80C48接口电路图11 LM311时钟源ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路图12 ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路。

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计

基于STM32和ICL7135的数字电压表设计
我们需要了解STM32和ICL7135的基本概念。

STM32是一款32位的ARM Cortex-M系列微控制器，具有丰富的外设和强大的计算能力。

ICL7135是一种高精度的A/D转换芯片，可用于测量电压值。

总体设计思路是将STM32作为主控芯片，通过采集ICL7135测得的电压值，使用LCD 显示电压值。

具体设计步骤如下：
1. 硬件电路设计：
a. 将ICL7135与STM32连接，ICL7135的引脚与STM32的GPIO引脚相连接。

b. 连接STM32与LCD屏幕，通过GPIO引脚控制LCD屏幕的显示。

c. 连接电源适配器，提供电源给STM32和ICL7135。

2. 软件编程设计：
a. 初始化STM32的GPIO引脚，配置为输入输出模式。

b. 初始化ICL7135，并设置合适的测量范围。

c. 循环读取ICL7135测得的电压值，通过LCD显示电压值。

d. 可以根据需要设置自动刷新频率或手动刷新。

3. 测试与调试：
a. 连接电源适配器，确保STM32和ICL7135正常工作。

b. 测试ICL7135测得的电压值，确保测量精度和准确性。

c. 检查LCD显示是否正常，确保电压值能够正确显示。

总结：
本文介绍了一种基于STM32和ICL7135的数字电压表设计，通过硬件电路和软件编程的配合，能够实现准确测量电压值并显示在LCD屏幕上。

这种设计可以应用于各种电压测量场景，具有较高的准确性和稳定性。

ICL7135中文资料

A/D转换器ICL7135中文资料(一)ICL7135功能介绍ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.图1 1CL7135时序ICL7135引脚图ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示图2 1CL7135芯片引脚ICL7135引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚).-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;图3 ICL7135典型应用ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.图4 1CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30 001×2=60002,不超过MCS-51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下:JB P3.2,$ ;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOV TL0,#0MOV THO,#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,#01H ;TO定时,方式1(16位定时)JNB P3.2,$ ;等待BUSY变高(A/D转换开始)SETB TR0 ;启动定时JB P3.2,$ ;等待A/D结束CLR TR0 ;停定时CLR CMOV A,THORRC A ;高位除以2MOV R3,A ;存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ;存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位减10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A,#27H ;高位减27HMOV R3,ARET提示:现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片图5 UART接口电路图6 UART接口电路图7 典型应用示意图图8 驱动液晶显示器电路图图9 41/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路图10 ICL7135的8255，80C48接口电路图11 LM311时钟源ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路图12 ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路。

ICL7135芯片引脚说明

.B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;.
D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通
B2
BCD码输出端
15
B4
BCD码输出端
16
B8
BCD码输出端
17
D4
位扫描输出端
18
D3
位扫描输出端
19
D2
位扫描输出端
20
D1
位扫描输出端
21
BUSY
忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低
22
CLK
时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s.
7135引脚说明
序号
名称
说明
1
-V
负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V
2
REF
参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF)
3
ANLG COMMON
数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准
4
INT OUT
积分器输出端,典型外接积分电容
5
AUTO ZERO
23
POLARITY
极性信号输出,高电平表示极性为正
24
DGTL GND
数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准
25
RUN/HOLD
自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正.

ICL7135主要参数

在ICL7135主要参数：(一)ICL7135芯片介绍ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示,引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚).-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF); .AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";.INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.图1 1CL7135时序图2 1CL7135芯片引脚(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚).CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s..REFC+:外接参考电容正,典型值1μF..REFC-:外接参考电容负..BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻..INTO:积分器输出端,典型外接积分电容..AZIN:自校零端..LOW: 欠量程信号输出端,当输入信号小于量程范围的10%时,该端输出高电平..HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数范围(20001)时,该端输出高电平..STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口. .R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正..BUSY:忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚)'.B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;.D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通.ICL7135外接阻容的典型应用如图6所示.由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的"转换"方式,大大地减少了对单片机资源的占用.图3 ICL7135典型应用(二)接口与编程ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD 码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.图4 1CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz 情况下,8031内部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30 001×2=60002,不超过MCS-51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位. 程序清单如下:JB P3.2,$ ;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOV TL0,#0MOV THO,#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,#01H ;TO定时,方式1(16位定时)JNB P3.2,$ ;等待BUSY变高(A/D转换开始)SETB TR0 ;启动定时JB P3.2,$ ;等待A/D结束CLR TR0 ;停定时CLR CMOV A,THORRC A ;高位除以2MOV R3,A ;存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ;存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位减10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A,#27H ;高位减27HMOV R3,ARET提示:现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片图5 UART接口电路图6 UART接口电路图7 典型应用示意图图8 驱动液晶显示器电路图图9 41/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路图10 ICL7135的8255，80C48接口电路图11 LM311时钟源.jpg图12 ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路。

ICL7135数字表芯片中文资料全

ICL7135数字表芯片中文资料时间：2009-11-07 14:55:50 来源：资料室作者：编号:1254 更新日期20110228 071526(一)ICL7135芯片介绍ICI7135是4位双积分A/D转换芯片,可以转换输出±20000个数字量,有STB选通控制的BCD码输出,与微机接口十分方便.ICL7135具有精度高(相当于14位A/D转换),价格低的优点.其转换速度与时钟频率相关,每个转换周期均有:自校准(调零),正向积分(被测模拟电压积分),反向积分(基准电压积分)和过零检测四个阶段组成,其中自校准时间为10001个脉冲,正向积分时间为10000个脉冲,反向积分直至电压到零为止(最大不超过20001个脉冲).故设计者可以采用从正向积分开始计数脉冲个数,到反向积分为零时停止计数.将计数的脉冲个数减10000,即得到对应的模拟量.图1给出了ICL7135时序,由图可见,当BUSY变高时开始正向积分,反向积分到零时BUSY变低,所以BUSY可以用于控制计数器的启动/停止.ICL7135为DIP28封装,芯片引脚排列如图2所示,引脚功能及含义如下:(1)与供电及电源相关的引脚(共7脚).-V:ICL7135负电源引入端,典型值-5V,极限值-9V;.+V:ICL7135正电源引入端,典型值+5V,极限值+6V;.DGND:数字地,ICL7135正,负电源的低电平基准;.REF:参考电压输入,REF的地为AGND引脚,典型值1V,输出数字量=10000×(VIN/VREF);.AC:模拟地,典型应用中,与DGND(数字地)"一点接地";.INHI:模拟输入正;.INLO:模拟输入负,当模拟信号输入为单端对地时,直接与AC相连.图1 1CL7135时序图2 1CL7135芯片引脚(2)与控制和状态相关的引脚(共12脚).CLKIN:时钟信号输入.当T=80ms时,fcp=125kHz,对50Hz工频干扰有较大抑制能力,此时转换速度为3次/s.极限值fcp=1MHz时,转换速度为25次/s..REFC+:外接参考电容正,典型值1μF..REFC-:外接参考电容负..BUFFO:缓冲放大器输出端,典型外接积分电阻..INTO:积分器输出端,典型外接积分电容..AZIN:自校零端..LOW: 欠量程信号输出端,当输入信号小于量程围的10%时,该端输出高电平..HIGH:过量程信号输出端,当输入信号超过计数围(20001)时,该端输出高电平..STOR:数据输出选通信号(负脉冲),宽度为时钟脉冲宽度的一半,每次A/D转换结束时,该端输出5个负脉冲,分别选通由高到低的BCD码数据(5位),该端用于将转换结果打到并行I/O接口..R/H:自动转换/停顿控制输入.当输入高电平时;每隔40002个时钟脉冲自动启动下一次转换;当输入为低电平时,转换结束后需输入一个大于300ns的正脉冲,才能启动下一次转换..POL:极性信号输出,高电平表示极性为正..BUSY:忙信号输出,高电平有效.正向积分开始时自动变高,反向积分结束时自动变低.(3)与选通和数据输出相关的引脚(共9脚)'.B8～B1:BCD码输出.B8为高位,对应BCD码;.D5:万位选通;.D4～D1:千,百,十,个位选通.ICL7135外接阻容的典型应用如图6所示.由于单片机资源的宝贵,如果采用MCl4433的接口方法,将占用8条以上端口线,下面重点介绍一种利用BUSY信号特点的"转换"方式,大减少了对单片机资源的占用.图3 ICL7135典型应用(二)接口与编程ICL7135与MCS-51的连接可参照MCLl4433与处理器连接方法,依次读出万位到个位的BCD码.本节采用另外一种方法,重点推荐采用计数法进行A/D"转换"的方法.ICL7135与MCS-51连接如图4所示.图4 1CL7135与MCS51连接(1)硬件连接.设MCS-51的外接晶振fosc=6MHz,则ALE输出约为1MHz,将ALE信号输入CD4040的CLK引脚.CD4040是由12个T型触发器组成的串行二进制计数器/分频器,有12个分频输出端,Q1～Q12,最大分频系数为212=4096,由于CD4040的所有输入,输出端都设有缓冲器,所以有较好的噪声容限.CD4040的Q2输出是对ALE进行了22=4分频,故输入ICL7135的时钟为1MHz/4=250kHz,可得TCP=1/250ms=0.004mS,由于一次转换最多需(10001+10000+20001)=40002个脉冲,故转换一次需0.004×40002≈160ms,因此ICL7135的转换速度为6.25次/s.选择这一频率,以牺牲ICL7135抗工频干扰为代价,使MCS-51的16位计数器能一次计数A/D"转换"的CP脉冲数.在满电压输入时,BUSY宽度为正向积分10000个CP脉冲,反向积分20001个CP脉冲(总计30001个CP脉冲).在fosc=6MHz情况下,8031部定时频率为6MHz/12=500kHz,比ICL7135时钟频率250kHz大了1倍.在满刻度电压输入时,定时器计数值应为30 001×2=60002,不超过MCS-51的16位计数的最大可计数值(216),故在BUSY高电平期间,计数器计数值除以2,再减去10000(2710H),余数就是被测电压的数值.(2)程序设计.假定将转换的结果(二进制)存放在R3,R2寄存器中,其中R3存放高位.程序清单如下:JB P3.2,$ ;等待BUSY变低(A/D转换结束)MOV TL0,#0MOV THO,#0 ;16位计数器初值清0MOV TMOD,#01H ;TO定时,方式1(16位定时)JNB P3.2,$ ;等待BUSY变高(A/D转换开始)SETB TR0 ;启动定时JB P3.2,$ ;等待A/D结束CLR TR0 ;停定时CLR CMOV A,THORRC A ;高位除以2MOV R3,A ;存高位MOV A,TL0RRC A ;低位除以2MOV R2,A ;存低位CLR CSUBB A,#10H ;低位减10HMOV R2,AMOV A,R3SUBB A,#27H ;高位减27HMOV R3,ARET提示:现在市场上许多常见的4位半数字万用表就是采用类似上述转换芯片图5 UART接口电路图6 UART接口电路图7 典型应用示意图图8 驱动液晶显示器电路图图9 41/2位数的A/D复用共阳极LED显示屏电路图10 ICL7135的8255，80C48接口电路图11 LM311时钟源.jpg图12 ICL7135的MC6800，MCS650X接口电路。

ICL7135MU单片机数字表芯片

ICL7135MU 单片机数字表芯片ICL7135MU 主要参数：ICL7135MU 芯片特点：ICL7135MU 是 8 位嵌入式单片机芯片，具有精度高(相当于 12 位 A/D 转换)价格低的优点。

转换速度高，每个转换周期均有:自校准(调零) 、AD 扫描采样和数据储存、LED 数码管显示扫描驱动等三个阶段组成。

LED 数码管显示采用扫描驱动方式，具有损耗低节约电能的特点，可驱动0.56英吋以下共阴型数码管。

ICL7135MU 为SOP14封装，芯片引脚排列如图 1所示，引脚功能及含义如下：ICL7135MU 芯片引脚定义：1， 1 脚接数码管引脚G 。

2， 2 脚接数码管引脚C 。

3， 3 脚接数码管引脚D 。

4， 4 脚接数码管引脚E 。

电源电压+5V 温度范围 -40℃ to 85℃ 模拟输入电压V+ to V- 最高储存温度范围 -65℃ to 150℃ 输出电压范围V+ - 0.5V 采样精度 ±3％输入电压/显示数字0-1V/0-9995， 5 脚接数码管引脚A。

6， 6 模拟输入引脚VIN。

7，7 脚芯片接地引脚Vss。

8，8 脚芯片接电源引脚Vdd。

9，9 脚接数码管引脚F。

10，10 脚接数码管公共引脚COM3。

11，11 脚接数码管公共引脚COM3。

12，12 脚接数码管引脚B。

13，13脚接数码管公共引脚COM2。

14，14脚接数码管公共引脚COM1。

图1：ICL7135MU引脚图ICL7135MU芯片典型运用：图2：为一款0-1V的数字电压表，用于电焊机焊接电流显示。

图2：ICL7135MU典型运用。

AD与7135的接口设计

现在我们开始MCS-51与ICL7135的接口设计，在此之前，要先分别介绍一下两种片子的内部结构和注意事项。

1．A/D转换的基本原理根据A/D转换器的原理可以将A/D转换器分成两大类。

一个是直接型A/D转换器，一个是间接A/D转换器。

在直接型A/D转换器中，输入的模拟电压被直接转换成数字代码，不经过任何的中间变量。

在间接型A/D转换器中，首先把输入的模拟电压转换成某中中间变量，然后再把这个中间变量转换成数字代码输出。

目前广泛使用的有三种类型：一是逐次逼近转换器，双积分转换器，V/F转换器。

对于逐次逼近式的A/D转换器的原理是：将一个待转换的模拟输入信号Uin和一个推测信号Ui相比较，根据推测信号大于还是小于输入信号来决定增大还是减小该推测信号，以便向模拟输入信号逼近。

推测信号由D/A转换器的输出获得，当推测信号和模拟信号相等时，向D/A转换器输入的数字就是对应模拟输入量的数字量。

他的推测值的算法如下：使二进制计数器中的每一位从最高位起依次置1，每接一位，都要进行测试。

如果模拟输入信号Uin小于推测信号Ui那么比较器的输出是零，并且使该位清零，如果模拟输入信号大雨推测信号，那么比较器的输出是1，并且是该位保持1。

不管怎么样，都可以继续比较下一位，直到最末尾为止，这个时候D/A转换器的数字输入就是对应模拟输入信号的数字量。

对于双积分式转换器原理是：电路先对未知的输入模拟电压Uin进行固定时间的积分，然后转为对标准电压进行反向积分，直到积分输出返回起始值，那么对标准电压积分的时间正比于模拟输入电压，输入电压大王，那么反向积分的时间长。

用高频的标准时钟脉冲来测量时间T就可以得到相应的模拟电压的数字量。

下面重点介绍7135和8031单片机的硬件接口设计。

7135的A/D转换结果是动态分时轮流输出的BCD码，所以，MCS-51单片机只能通过并行I/O接口或者扩展I/O接口和它相连。

为了节约I/O口的开销，使用了74LS157四2选1选择器，使万位数据输出，及其他的三个标志信号（超量程，欠量程，极性输出）和BCD码数据书粗的B8，B4，B2，B1共用8031的P1.3—P1.0四条I/O口线，他的分时传送，通过D5控制74LS157的选择端口SEL 实现。

利用ICL7135的“busy”输出信号与单片机MCS-51衔接

利用ICL7135的“busy”输出信号与单片机MCS-51衔接为了便于理解，首先介绍ICL7135的“busy”端的功能。

ICL7135是以双积分方式进行A/D转换的电路。

每个转换周期分为三个阶段[1].自动调零阶段[2].被测电压积分阶段[3].对基准电压进行反积分阶段以输入电压Vx为例，其积分器输出端（ICL7135的4脚）的波形如图1所示。

“busy”输出端（ICL7135的21脚）高电平的宽度等于积分和反积分时间之和。

ICL7135内部规定积分时间固定为10001个时钟脉冲时间，反积分时间长度与被测电压的大小成比例。

如果利用单片机内部的计数器对ICL7135的时钟脉冲计数，利用“busy”作为计数器门控信号，控制计数器只能在busy为高电平时计数，将这段busy高电平时间内计数器的内容减去10001，其余数便等于被测电压的数值。

图2是MCS-51定时器的逻辑框图，如果我们把T0规定为模式1定时器方式。

定时器控制端（8031的12脚）接ICL7135的“busy”端。

这样就能实现计数器由“busy”控制对单片机1/12时钟频率的计数要求图3是ICL7135与单片机MCS-51通过“busy”接口的电路图。

若8031的时钟采用6MHz晶体，在不执行MOVX指令的情况下，ALE是稳定的1MHz频率，经过4分频可得到250kHz的稳定频率，传给ICL7135时钟输入端，使ICL7135的转换速率为每秒6.25次，选取这一转换速率，一方面照顾ICL7135A/D转换的精度，另一方面为了尽量少占用8031的资源。

定时器为16位计数器，最大计数值65535。

在6.25次/秒转换速率条件下，满度电压输入时，busy宽度为30001个时钟脉冲。

再结合图1和图2可知，8031内部定时器的输入频率是500kHz，比ICL7135的时钟频率（250kHz）高1倍，在满度电压输入时，定时器计数值为30001x2=60002。

ICL 7135与单片机接口的一种新方法

ICL 7135与单片机接口的一种新方法
弓千让;姚养正
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】1996(000)002
【摘要】双积分ＩＣＬ７１３５利用ＣＬＫ与ＢＵＳＹ引线与微机接口、把Ａ／Ｄ转换器送入ＭＣＳ－５１单片机，仅占用两个Ｉ／Ｏ口，节约了大量口线，简化了硬件结构，形成了７１３５与单片机一种独特简捷的Ａ／Ｄ转换连接方式。

【总页数】3页(P4-6)
【作者】弓千让;姚养正
【作者单位】西北大学计算机科学系;陕西师范大学生物学系
【正文语种】中文
【中图分类】TP334.7
【相关文献】
1.A/D转换器ICL7135与单片机接口及C程序设计 [J], 王丽华
2.ICL7135与单片机接口电路 [J], 杨静生;戴柠泽
3.ICL7135与单片机的一种简单接口 [J], 霍学义;郭万里;涂重阳
4.ICL7135与单片机接口电路的相关研究 [J], 张继华;颜语
5.ICL7135与单片机接口电路设计 [J], 牟丽娜;陈鸿;史伟龙
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