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智能变送器说明有限公司200年月接口说明1应用LDN210模块适用于各种桥式传感器，比如压电电阻陶瓷厚膜电阻传感器，金属膜等，可适用于压力，扭矩,转矩，加速度位移等传感器中。它具有体积小，接口灵活，易于操作的特点。该模块内能16位CPU，对传感器信号采集的分辨率可达15位；内置信号增益可器，增益最高可达420倍。该系列变送器模块配有专门的校准软件和测能够对传感器的偏移、灵敏度、零点和非线性进行数字补偿，适用于大传感器的信号的采集及处理。LDN210模块有多种输出方式，数字输出方式有：I2C口，模拟输出方式有：电压（0~5V），电流（4~20mA）和PWM波形。LDN210模块可以同时采集和输出两路信号的信息，要采集的压力、温度等传感器信号，另一路为对压力、温度等传感器信号度补偿而采用的温度传感器信号。2特征特性z供电电源：7-40VDC或5VDC；z适用于大多数的桥式传感器（调节信号范围：1—275mV/V）；z能对传感器的偏移、灵敏度、温漂和非线性进行数字补偿；z多种输出方式供选择：电压（0~5V），电流（4~20mA），PWM，I2C；z桥式传感器的激励源可选用：比例电压、恒压模式或恒流模式；z具有传感器连接和模式检测功能；z带有EEPROM，不怕断电丢失数据；z输出分辨率最多可达15位；z使用温度：-40°C到+85°C；z具有二级防雷功能；z高精度：±0.1%FSO（-10℃to50℃）,±0.25%FSO（-40℃to85℃）；z配有专门的校准和测试软硬件——简单，快捷，成本低。接口说明.1应用接口端口信号说明：VCC——电源正GND——电源负VDDA——模块基准电压IO1——PWM输出SCL——I2C串行时钟SDA——I2C串行数据VSS——数字地OUT——输出模拟信号（0—5V、4-20mA）几种典型应用接法：a.模块校准测试的接法所有端口必须和校准测试模块一一对应连接。b.电压输出应用的接法VCC——接模块工作电源正GND——接模块工作电源负OUT——模块输出电压信号c.电流输出应用的接法VCC——接模块工作电源正GND——接模块工作电源负d.PWM波形输出应用的接法VCC——接模块工作电源正GND——接模块工作电源负IO1——PWM波形输出e.I2C输出应用的接法VCC——接模块工作电源正GND——接模块工作电源负SCL——I2C串行时钟SDA——I2C串行数据VSS——数字地说明：PWM波形输出和I2C输出应用在的电压和电流输出模块中可以同时存在，PWM波形输出的信号可以由厂家定制，I2C可以输出两路数字信号。.2传感器接口S+——信号正S-——信号负VBR——激励正VSS——激励负系统硬件连接.1硬件连接图主机应用板应用板应用板应用板传感器传感器传感器传感器接线板通信测试模块LDN210串口连接线图3硬件连接关系图.2硬件接口往上位机的接口：1、VCC1（测试模块）——通信测试模块供电正极（7－15V）2、GND1——通信测试模块供电负极3、RS485A4、RS485B5、N.C.6、GND7、VCC2（LDN210）——LDN210供电正极（7－40V）8、GND2——LDN210供电负极（不能和GND1共地）9、N.C.往测量模块的接口：1、电压输入通道12、电压输入GND3、数字地（和2短接）4、PWM信号输入5、电压输入通道26、VCC2（LDN210）——LDN210供电正极（7－40V）7、GND2——LDN210供电负极（不能和GND1共地）8、I2C总线SCL9、I2C总线SDA串行数字接口.1概述LDN210串口可采用I2C通信协议，信号测量值（比如压力、温度等）和温度值也可通过串口来读取，测量值是一个15位的数值。LDN210在通信过程中总是处于从机地位。读指令包含地址字节及相应的“读写”标志位置为“1”，既读指令＝地址字节乘以2加1，传送的数据只要时钟信号不中断就将会不断的重复，直到控制器发出停止条件。这个过程与所选用的通讯格式无关。LDN210的地址在厂家出厂时进行设置，其通用地址为0X78。在测量过程中，LDN210将计算出的最终结果不断地发送到串口寄存器。串口有两个寄存器，分别存放信号测量值和温度值。如果主机发送一个读指令，则寄存器中的信号测量值和温度的测量值将依次向串口发送。可定制只输出其中一个值。.2协议在I2C通信协议里，需要用到数据线SDA及时钟线SCL。I2C协议定义如下：z空闲时段SDA和SCL在空闲时段里被上拉到电源电压。z起始条件当SCL处于高电位而SDA由高电平下跳到低电平时就意味着有一个起始条件产生。主机传输的任何一个指令都必须在一个起始条件产生后进行传输。主机可随时产生起始条件。z停止条件SCL处于高电位而SDA由低电平上跳到高电平时说明有一个停止条件产生。停止条件产生后，指令传输完毕。z有效数据数据以字节为单位来传输，并且先传输高位后传输低位。每个字节传输完成后，接收设备会返回一确认收到位。在有效的开始条件后，若SCL处于高电位，并且SDA处于一个稳定的电压水平，则传输的数据有效。当SCL处于低电位时，SDA的电压才能改变。图4：I2C通信协议规则z确认主机每传输完一个字节的数据，必须等待LDN210发回一个确认脉冲，方法是在确认时钟期间将SDA电压拉低。如果LDN210没有发出确认信号，则LDN210将被暂停。这时，主机可以产生一个停止条件停止通信，然后重新发送上一条指令。当主机作为一个接收者时，在所传输的指令的末尾加上一个停止位而不再是一个确认信号。z地址在I2C总线上的每一个LDN210都有一个特定的地址。当产生一个起始条件后，主机将发送一个地址字节，这个地址字节包含有7位地址和一位读控制位。在这里，读控制位为“1”，表示数据是由主机从LDN210读数据。当接收到指令后，对应地址的LDN210将回复一个“确认”信号，而其它连接在I2C总线上的LDN210不响应此指令。每一个LDN210都有一个通用地址0x78，但可由厂家定制专用地址。在这种情况下，便可通过这两个地址（通用地址和专用地址）中的任一个地址和LDN210进行通信。z读操作主机发送一包含读写方向的地址数据请求给LDN210后，LDN210回应这条指令，并通过串口寄存器发回数据。在这个过程中，主机必须产生串行时钟SCL、确认信号（最后一个数据例外）以及停止条件。图5：读操作——I2C协议图6：I2C通信时序编号参数符号Min种类Max单位条件1SCL时钟频率fSCL400kHz2总线空闲时间介于开始和停止条件之间tI2C,BF1.3μs3开始条件的持续时间tI2C,H,Start0.6μs4重建开始条件的建立时间。tI2C,S,Start0.6μs5SCL/SDA低电压时段tI2C,L1.3μs6SCL/SDA高电压时段tI2C,H0.6μs7数据持续时间tI2C,H,D0μs8数据建立时间tI2C,S,D0.1μs9SCL/SDA上跳沿时间tI2C,R0.3μs10SCL/SDA下跳沿时间tI2C,F0.3μs11停止条件建立时间tI2C,S,Stop0.6μs12噪音干扰SDAtI2C,NI50ns噪音峰值被消弱表1：I2C协议的时序参数技术参数内容单位参数精度％0.1传感器输入阻抗Ω电流输出时2KΩ；电压输出时300Ω传感器激励源电压激励时为5V；电流激励时为0.4-2mA传感器灵敏度范围mV/V1~275信号采集分辩率bit15，14，13，12采集速度Hz30，60，120，900信号输出分辩率bit11PWM输出分辩率bit12电压输出范围V0～5V可调电压输出的最小负载Ω2000电流输出范围mA4～20I2C总线输出分辩率bit15工作电压Vdc7～40工作温度℃－40～＋85防雷性能4KV10/700uS表2：技术参数