ADS1256中文手册详解

一、引言

　　ADS1256是TI公司推出的16位超低功耗单片机用的高精度模数转换器。该芯片具有低功耗、高精度和高采样率等特点，广泛应用于工业控制、医疗仪器、环境检测和仪器仪表等领域。ADS1256的典型应用包括温度、压力、电流和电位器测量等。

二、ADS1256参数

　　ADS1256的主要参数包括分辨率、采样率和电源电压等。

　　1. 分辨率：ADS1256的分辨率为16位，即AD转换结果为2^16个离散值。

　　2. 采样率：ADS1256的最大采样率可达30ksps（千样本每秒）。

　　3. 电源电压：ADS1256的电源电压范围为2.7V到5.25V，适合于低功耗应用。

三、ADS1256特点

　　ADS1256作为一款优秀的ADC芯片，具有以下几个特点：

　　1. 低功耗：ADS1256的工作电流为1.5mA，待机电流仅为6uA。

　　2. 高精度：ADS1256具有极高的精度，可实现24位数据增强模式，提高精度。

　　3. 高采样率：ADS1256的最大采样率可达30ksps。

　　4. 内部PGA：ADS1256内置PGA，可进行增益调整，适配不同信号源。

　　5. 内部电源调节器：ADS1256内置电源调节器，可在低于5V的条件下提供稳定的参考电压。

四、ADS1256工作原理

　　ADS1256的工作原理可分为两个部分：时序控制和数据采集。

　　1. 时序控制：ADS1256的时序控制包括时钟信号、片选信号和同步信号等。

/*SPI时序控制代码*/
SPI.transfer(0xFF); //提供一个同步信号，等待ADS1256响应
digitalWrite(CS, LOW); //拉低CS引脚，使ADS1256进入工作状态
SPI.transfer(BITES); //发送命令字节

　　2. 数据采集：ADS1256的数据采集包括模拟信号输入、内部PGA增益、AD转换和数字信号输出等。

/*数据采集代码*/
int get_voltage(){
  //读取ADS1256数据
  byte b1 = SPI.transfer(0xFF);
  byte b2 = SPI.transfer(0xFF);
  byte b3 = SPI.transfer(0xFF);
  
  //将读取到的数据转换为AD转换值
  int value = (b1 << 16) | (b2 << 8) | b3;
  
  //将AD转换值转换为电压值
  float voltage = value * 5.0 / 0x7FFFFF;

  return voltage;
}

五、ADS1256应用实例

　　以下是一个基于ADS1256的温度测量实例。

/*温度测量代码*/
#include "SPI.h"
#define CS_PIN 10

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  
  //初始化SPI接口
  SPI.begin();
  SPI.setBitOrder(MSBFIRST);
  SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV2);
  
  //初始化ADS1256
  pinMode(CS_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(CS_PIN, HIGH);
  delay(100);
  digitalWrite(CS_PIN, LOW);
  SPI.transfer(0xFF); //提供一个同步信号，等待ADS1256响应
  SPI.transfer(0x50); //写入控制寄存器0，设置工作模式
  SPI.transfer(0x80); //写入控制寄存器1，设置PGA增益和采样率等

  Serial.println("Begin");
}

void loop(){
  float voltage = get_voltage();
  float temperature = (voltage - 1.25) / 0.005;
  
  Serial.print("Voltage: ");
  Serial.print(voltage, 3);
  Serial.print("V, ");
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature, 2);
  Serial.println("C");

  delay(1000);
}

int get_voltage(){
  //读取ADS1256数据
  byte b1 = SPI.transfer(0xFF);
  byte b2 = SPI.transfer(0xFF);
  byte b3 = SPI.transfer(0xFF);
  
  //将读取到的数据转换为AD转换值
  int value = (b1 << 16) | (b2 << 8) | b3;
  
  //将AD转换值转换为电压值
  float voltage = value * 5.0 / 0x7FFFFF;

  return voltage;
}

六、总结

　　本文详细阐述了ADS1256中文手册的参数、特点、工作原理和应用实例，希望能够对读者理解和应用ADS1256有所帮助。