TM7711-V1.1

单通道24bit高精度ADCTM77111©TitanMicroElectronics是应用于电子秤低频测量的单通道模拟前端。该器件可以接受直接来自传感器的低电平的输入信号，然后产生串行的数字输出。利用Σ-Δ转换技术实现了24位无丢失代码性能。通过选定的输入信号被送到一个基于模拟调制器的增益可编程专用前端。片内数字滤波器处理调制器的输出信号，通过通信口发命令可调节滤波器的截止点和输出更新速率，从而对数字滤波器的第一个陷波进行编程。TM7711只需2.6~5.5V单电源供电。TM7711是全差分模拟输入，带有一个基准输入。TM7711是一款用于高精度电子秤系统的理想产品，由于采用特殊的结构确保器件具有极低功耗，并且内建有掉电模式以减少待机功耗。该芯片还具有集成度高、响应速度快、抗干扰强等优点，可以大大降低电子秤系统的整机成本，提高整机系统的性能和可靠性。功能特点1对全差分输入通道的ADC片内直接温度测量和数字输出24位无丢失代码片内低噪声放大器，增益为128±0.001%非线性可选10Hz和40Hz的输出数据速率同步抑制50Hz和60Hz的电源干扰内置时钟振荡器无需任何外接器件简单的二线串行通信口工作电压范围：2.6~5.5V工作温度范围：-40~+85℃封装形式:SOP8/DIP8典型应用12345678VREFAGNDAIN-AIN+PD_SCKDOUTDVDDAVDD传感器1K1K104磁珠至MCUI/O端口104104AVDD+5V104图1典型应用单通道24bit高精度ADCTM77112©TitanMicroElectronics(TOPVIEW)DIP-8/SOP-8图2管脚信息管脚功能表1管脚描述管脚名称功能1VREF基准输入电压（1.8V~AVDD）2AGND地输入3AIN-差分模拟输入通道负输入端4AIN+差分模拟输入通道正输入端5PD_SCK掉电模式和串口时钟输入6DOUT串口数据输出7DVDD数字电源输入（2.6~5.5V）8AVDD模拟电源输入（2.6~5.5V）,AVDD电压不应高于DVDD电压绝对最大额定值范围表2绝对最大额定值参数范围单位VCC电源电压AVDD,DVDD-0.4～6.0VVIN输入端电压范围VREF,AIN+,AIN-,PD_SCK-0.4～VCC+0.4VVVOUT输出端电压范围DOUT-0.4～+6.0VTopr工作温度范围-40～+85℃Tstg储存温度范围-55～+150℃人体模式（HBM）4000VESD机器模式（MM）300V注：如果强制将器件在超出本表中所列的条件之下工作可能造成器件永久损坏，此表列出的仅是工作应力的极限，并不表示器件可以工作于表中所列条件之下，或是那些超越工作范围明确规定的其他条件之下。长时间工作于绝对极限值可能会影响器件寿命。推荐工作条件范围（在-40℃~+85℃下）除非另有说明表3推荐工作条件TM7711参数测试条件最小值典型值最大值单位直流参数规格表：AVDD模拟部分电源电压2.65.05.5VDVDD数字部分电源电压2.65.05.5VVIH高电平输入电压0.7×DVDDDVDDVVIL低电平输入电压GND0.3×DVDDVTA工作温度范围-40+85℃TJ工作结温范围-40+125℃单通道24bit高精度ADCTM77113©TitanMicroElectronics组成，用来输出数据，选择输出数据速率和输入信号。当数据输出管脚DOUT为高电平时，表明A/D转换器还未准备好输出数据，此时串口时钟输入信号PD_SCK应为低电平。当DOUT从高电平变低电平后，PD_SCK应输入25至27个不等的时钟脉冲（图3）。其中第一个时钟脉冲的上升沿将读出输出24位数据的最高位（MSB），直至第24个时钟脉冲完成，24位输出数据从最高位至最低位逐位输出完成。第25至27个时钟脉冲用来选择下一次A/D转换的输出数据速率和输入信号，参见表4。PD_SCK的输入时钟脉冲数不应少于25或多于27，否则会造成串口通讯错误。当A/D转换器的输入信号或输出数据速率改变时，A/D转换器需要4个数据输出周期才能稳定。DOUT在4个数据输出周期后才会从高电平变低电平，输出有效数据。表4输入选择和输出数据速率选择PD_SCK脉冲数输入选择速率25差分信号10Hz26温度测量40Hz27差分信号40Hz下一个转换周期下一次转换：差分输入，增益128，10Hz下一次转换：温度测量，40Hz下一次转换：差分输入，增益128，40Hz当前转换周期T1T2T3T4DOUTPD_SCKPD_SCKPD_SCKMSBLSB123412341234242524252627242526一个数据输出周期时间图3数据输出，输入通道和增益选择时序图表5时序通信参数描述参数描述最小值典型值最大值单位T1DOUT下降沿到PD_SCK脉冲上升沿0.1μsT2PD_SCK脉冲上升沿到DOUT数据有效0.1μsT3*PD_SCK正脉冲电平时间0.250μsT4PD_SCK负脉冲电平时间0.2μs*注：PD_SCK正脉冲电平时间不能超过规定的最大值50μs，否则会导致读出的AD结果数据不正确。输出噪声表6表示TM7711输出的无噪声位数。给出的数据适用于AVDD和VREF都为5V双极性输入范围。这些数据是典型值并在模拟差分输入电压为0V的情况下产生。表6TM7711输出噪声（5V电压）数据更新率无噪声位10Hz17bits40Hz16bits单通道24bit高精度ADCTM77114©TitanMicroElectronics模拟输入（1）通道模拟输入范围：TM7711包括1个模拟输入对，即AIN+、AIN-。输入对提供可处理单、双极性输入信号的差分输入通道。应注意，双极性输入信号以AIN-端为参考。模拟差分输入电压范围为±0.5×(VREF/128)V,模拟输入电压的绝对值处在AGND和AVDD-1.3V之间。（2）基准输入：VREF为TM7711提供基准输入。基准电压输入范围为1.8V到AVDD。系统时钟和AD数据更新率（1）系统时钟：TM7711的系统时钟为内部振荡器提供，它是一个对VDD和温度超低依赖性的高精度振荡器。（2）AD数据更新率：TM7711提供可选10Hz和40Hz的输出数据速率，可通过通信口简单选择。输出数据TM7711的输出数据编码是二进制补码，范围为800000H（最小值）到7FFFFFH（最大值）。温度测量TM7711芯片内部的数字温度传感器可以直接用于读出芯片内，即系统内的温度。其有效（稳定）位数为15位。典型温度测量精度为每度（℃）20.4个读数(15位)。温度测量范围为-40℃~85℃。使用数字温度传感器时，应注意芯片内的温度传感器在芯片与芯片之间有较大的零点和增益差异。如果用来测量绝对温度，零点和增益都需要校正。如测量温度用来做系统温度相关的性能补偿，零点和增益则不需要校正，只要温度测量的线性度满足要求即可。复位和掉电模式当芯片上电时，芯片内的上电自动复位电路会使芯片自动复位。引脚PD_SCK输入用来控制TM7711的断电。当PD_SCK为低电平时，芯片处于正常工作状态。如果PD_SCK从低电平变高电平并保持在高电平超过60μs，TM7711即进入掉电模式（见图4）。当PD_SCK重新回到低电平时，芯片会重新进入正常工作状态。芯片从断电状态回到正常工作状态后，如果要保持断电前的转换速率和输入信号选择，则断电不能在时钟脉冲数发生变化的当前数据转换周期进行，而应在时钟脉冲数发生变化后的下一个数据转换周期之后进行。芯片从复位或断电状态进入正常工作状态后，A/D转换器需要4个数据输出周期才能稳定。DOUT在4个数据输出周期后才会从高电平变低电平，输出有效数据。60μs掉电模式正常工作PD_SCK图4掉电控制功耗TM7711在各种状态下的功耗如下表7。表7功耗表工作电压VDD芯片状态芯片总电流Ivdd(典型值)3V正常工作1080μA3V掉电（待机）模式0.5μA5V正常工作1200μA5V掉电（待机）模式0.5μA单通道24bit高精度ADCTM77115©TitanMicroElectronics语言：(仅供参考)/*TM7711.h头文件*/#ifndef_TM7711_H_#define_TM7711_H_#defineCH1_10HZ0x01#defineCH1_40HZ0x02#defineCH2_TEMP0x03#defineCH1_10HZ_CLK25#defineCH1_40HZ_CLK27#defineCH2_TEMP_CLK26unsignedlongRead_TM7711(unsignedcharnext_select);#endif/*TM7711.c程序文件*/#includeTM7711.h#includeglobal.h//定义端口#includedelay.h//延时子程序unsignedlongRead_TM7711(unsignedcharnext_select){unsignedchari=0;unsignedlongdata_temp=0;for(i=0;i24;i++){SET_SCK_H();//在global.h文件中定义，置SCK脚输出高电平data_temp=1;delay_us(5);//延时5个微秒，根据不同的MCU自定义此函数if(READ_PORT&(1PIN_DOUT))//判断DOUT是否为高电平data_temp|=1;SET_SCK_L();//在global.h文件中定义，置SCK脚输出低电平}switch(next_select)//确定下一次数据更新率或者切换通道{caseCH1_10HZ:SET_SCK_H();delay_1us();SET_SCK_L();break;caseCH1_40HZ:SET_SCK_H();delay_1us();SET_SCK_L();delay_1us();SET_SCK_H();delay_1us();SET_SCK_L();delay_1us();SET_SCK_H();单通道24bit高精度ADCTM77116©TitanMicroElectronics();SET_SCK_L();break;caseCH2_TEMP:SET_SCK_H();delay_1us();SET_SCK_L();delay_1us();SET_SCK_H();delay_1us();SET_SCK_L();break;default:break;}return(data_temp);//返回从TM7711中读出的数据}单通道24bit高精度ADCTM77117©TitanMicroElectronics：EDB1BeA2A1ALE1cα英寸毫米标号最小标准最大最小标准最大A0.1704.31A10.0150.38A20.1240.1340.1443.153.43.65B0.0150.0180.0200.380.460.51B10.0500.0600.07