基于AD7175-2的高精度數據采集系統設計與實現

嚴小明，譚建宇，謝 明

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

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基于AD7175-2的高精度數據采集系統設計與實現

嚴小明，譚建宇，謝 明

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

針對當前數據采集系統要求精度高的問題，設計了一種基于AD7175-2和STM32F103型單片機構成的高精度數據采集系統。該設計分為硬件部分和軟件部分，硬件部分由AD7175-2模數轉換芯片和相應的外圍硬件電路構成，軟件部分采用SPI三線通信方式，STM32F103型單片機作為主控芯片進行控制。通過對直流電壓信號進行數據采集并分析，由實驗結果證明，該數據采集系統在采樣速率低于200 SPS時，對電壓信號有效轉換精度高達22 bit。

AD7175-2；數據采集；高精度；硬件電路

在現代電子測量、溫度和壓力測量、生物醫學等領域, 經常涉及到模擬信號的采集工作, 而模擬信號的采集精度, 一定程度上決定著整個系統的綜合指標。本文采用了一款24位高精度模數轉換芯片AD7175-2，其具有低噪聲、快速建立、多路復用、適合低帶寬輸入的特點。討論了基于AD7175-2構成的高精度數據采集系統設計思想和實現方案。另實驗證明該系統完全滿足高精度數據采集的要求。

1 硬件設計

1.1 AD7175-2簡介

AD7175-2是一款24位高精度模數轉換芯片，該芯片內部由通用輸入輸出端口、可編程數字濾波器、時鐘發生器、SPI接口等組成。支持2路全差分或4路單端輸入，輸出數據速率范圍為5 Sample·s-1～250 kSample·s-1。集成了關鍵的模擬和數50/60 Hz同步抑制，用戶可對噪聲、建立時間和抑制性能之間進行優化[1]?！?br>