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硅湖职业技术学院毕业论文（设计）
{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（ＳＴＲＢ）： 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。 ICL7135的主要性能特点为： 1、输入阻抗可达到1000M?； 2、自动校零； 3、有精确的差分输入； 4、自动判别信号极性；
5、有超量程、欠量程输出信号； 6、采用位扫描与ＢＣＤ码输出； 7、输出全部与TTL兼容。 ICL7135的电参数：
表3.6 电参数 参数 电源电压VIN ±2V 时钟频率 基准电容CR 校零电容VCC 参数值 ±5V 40KHZ～1MHZ 1?F CAZ 1?F ICL7135外围电路的参数选择与整定
由于ICL 7135内部没有振荡器，所以需要外接。但A/D转换器精度与时钟频率的漂移无关。正向积分时间T1和反向积分时间T2按相同比例增加并不影响测量的结果。ICL7135的时钟频率典型值为200kHz最高允许为1200kHz，时钟频率越高，转换速度越快。每输出一位BCD码的时间为200个时钟周期，选
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通脉冲位于数据脉冲的中部，如果时钟频率太高，则数据的接受程序还没有接受完毕，数据就已经消失了。考虑到此系统频率要求不是太高，因此我们取时钟频率值500kHz。对于这个时钟频率，本设计采用阻容方式实现基本的振荡电路得到。
因为ICL7135芯片内部的基准源一般容易受到温度的影响，而基准电源的变化会直接影响转换精度。所以本系统采用外接基准源，由三端可调稳压器LM317稳压后提供，接典型值1V。图中C3是基准电容；C1和R2为积分元件；C2为自零电容；R6和C4组成标准的滤波网络。由于A/D转换器精度与外接的积分电阻、积分电容的精度无关，故可以降低对元件质量的要求。不过积分电容和积分电容的介质损耗会影响到A/D转换器的精度，所以应采用介质损耗较小的聚丙乙烯电容。
1、时钟频率Fck的选择
N?FfFck?K （3.2） 式中，Ff为干扰信号的频率，最大的干扰信号一般为供电电源的干扰，其频率为50Hz。对于ICL7135，取N=10000，并取K=1，则Fck=500KHz。 2、积分电阻Rint Vxm Rint?2?A （3.3） 式中，Vxm为满量程电压，取2V，则Rint=100K?。 3、积分电容Cint
N?20?ACint?Fck?Vm （3.4） 对于ICL7135，N=10000，取Vm=4V，Fck=500KHz，所以Cint=0.1uF。 4、74LS157
74LS157是四2选1数字多路开关（数据选择器）。
下表是74LS157的功能表。由表可见，当输出使能控制端/G=1时，输出脚4Y～1Y均为0。当/G=0和数据选择控制输入端S（/A B）=0时，输出Y等于A组输入，即4Y、3Y、2Y、1Y分别等于4A、3A、2A、1A；当/G=0和数据选择控制输入端S（/A B）=1时，4Y、3Y、2Y、1Y分别等于4B、3B、2B、1B。
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表3.7 74LS157功能表 输 入 S G Φ 1 0 0 1 0 4A 3A 2A 1A Φ Φ Φ Φ D3 D2 D1 D0 Φ Φ Φ Φ 4B 3B 2B 1B Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ D3 D2 D1 D0 输 出 4Y 3Y 2Y 1Y 0 0 0 0 D3 D2 D1 D0 D3 D2 D1 D0 3.2.2 信号处理电路 1、滤波放大电路
图3.5 信号滤波放大图
上图中电容C5、C6用来滤除采样信号电压中的高频噪声，选用0.1uF的普通独石电容；电容C7、C84用来滤除采样信号电压中的低频噪声，选用22uF的普通独石电容。电阻R3、R4选用较小的阻值，因为采样信号电压值只有毫伏级，所以其阻值不宜太大，否则导致放大器由于输入电流太小而放大效果不明显。
微弱信号Vi1和Vi2被分别放大后从AD620的第6脚输出。A/D转换器ICL7135的输入电压变化范围是-2V～+2V，传感器的输出电压信号在0～20mv左右，因此放大器的放大倍数在200～300左右，可将R9接成1K的滑动变阻器。由于ICL7135对高频干扰不敏感，所以滤波电路主要针对工频及其低次谐波引入的干扰。因为压力信号变化十分缓慢，所以滤波电路可以把频率做得很低。
图中的LM741的输出端与AD620的地端相连，LM741的2脚与6脚相连构成电压跟随器，R15与正负电源相接，通过改变R15的阻值可使VO与 RET之间的压差变化，从而实现调零、去皮的功能。
2、ICL7135与单片机的接口
在读取A/D转换后的结果时，选用数据选择器作为数据读取的控制器，这样简化了ICL7135与单片机的接口电路，便于硬件设计与软件编程的实现。
在ICL7135进行A/D转换结束后输出的/STRB负脉冲引起AT89S52中断。同时在第一个/STB负脉冲时由软件将P1.7口置0，因而使S=0，使74LS157的Y
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（1Y，2Y，3Y，4Y）=A（4A，3A，2A，1A）。AT89S52读P1.0～P1.3口便读得BCD码，此时D5=1。此后， D4，D3，D2，D1轮流为“1”，即可读得千位、百位、十位和个位的BCD码。
前端信号处理电路设计如下：
图3.6 信号数模转换图
ICL7135的输出时序
图3.7 输出时序图
在A/D转换结束后立即更新输出锁存器并不断地扫描输出BCD码。在A/D转换期间BUSY为低电平，转换完毕后BUSY变为高电平。A/D转换结束后立刻顺序并连续不断地输出位驱动信号D5、D4、D3、D2、D1（均为正脉冲）。当D5为高电平时，B8、B4、B2、B1是万位BCD码。同样当D4为高电平时，B8、B4、B2、B1是千位BCD码。同理D3、D2、D1 为正脉冲时各对应百、十、个位的BCD码。在A/D转换完毕后，还连续输出5个/STB负脉冲，它们分别位于D5、D4、D3、D2、D1正脉冲的中间，脉冲宽度为T/2。
在设计时，还考虑过使用另一种接口电路，它巧妙地运用了ICL7135 地
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