16位ADC TM7705電壓和電流信號采集的單片機源碼及原理圖和PCB圖

ID:330238 · 發表于 2018-5-17 11:29

基于16位ADC芯片TM7705+AD623儀表運放的電壓和電流信號采集的方案驗證板_PDF_C95040

焊接完成后的實物圖：

材料清單bom

硬件原理圖和pcb工程可以到附件中下載

TM7705方案驗證板的使用說明

本驗證板通過制作一個基于TM7705的ADC模數轉換電路，進行電壓和電流信號的采集驗證。

為了使用正常使用這個PCB空板，請大家按照一下步驟進行操作：

第1步：根據BOM表，焊接出PCBA。焊接過程中，需要注意的是TM7705這款芯片有寬體（SOIC-16_300mil）和窄體（SOIC-16_150mil）2個封裝，此驗證板已經做了兼容處理，2個封裝均可焊接，用戶自己設計電路時需要注意。

另外，STC單片機是可以不焊接的，用戶通過引出的功能腳，可以用自己的單片機直接控制TM7705。

注：驗證板上的R6電阻不用焊接。

第2步：焊接好后，先用萬用表測試一下，看看是否存在有PCB焊接短路現象，用商城的CH340 USB轉串口模塊或者STC編程器給驗證板供電。

第3步：使用STC官方燒錄軟件及商城的CH340 USB轉串口模塊或者STC編程器，接線順序5V RxD TxD 0V給驗證板燒錄程序；

第4步：燒錄成功后，不要拔掉編程器，打開串口助手，波特率設置9600，文本接收模式，此時通過TTL串口可以接收到驗證板返回的測量數據，更新頻率1s；

第5步：ENJOY！

此時可以在驗證板的輸入口：0-2.5V /4-20mA輸入電壓電流信號來驗證ADC芯片的性能啦；

注：0-2.5V電壓輸入口輸入放大倍數，是可以通過RP1點位器（100K）調節的；

4-20mA為直接采集信號，不做放大處理。

單片機源程序如下:

/******************** 新創電子007 ***************
* File Name : MAIN.h
* Author :
* Version : Keil uVision4
* Description : public header file
*免責聲明： 1.此程序為TM7705演示程序，僅作參考之用。
2.如有直接使用本例程程序造成經濟損失的，不承擔任何責任
*******************************************************/
#include<STC15F2K60S2.h>
#include<usart.h>
#include<intrins.h>
#include <TM7705.h>
#define ENABLE_ISP 0x83
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit P1_3=P1^3;
uchar TimeN=0,BZ=1,sbuf[2]={0,0},Step=0;
xdata uchar uart_buf1[60],uart_buf2[60],S1=0,SBZ1=0,Slen1=0,send_buf[50];
uchar ChaoShi1=0,Address=0xfe;
uint ADis[4]={0,0,0,0}; //ADC實時值
unsigned long mV=0,mA=0; //采集電壓和電流值
void Delay1(uint ms)
{
uint i;
while(ms--)
{
for(i=1;i<(uint)(8*143-2);i++)
;
}
}
void Init() //定時器初始化
{
TMOD=0x01;
ET0=1; //T0內部中斷允許
TH0=0xec; //5MS延時
TL0=0x78;
EA=1; //開啟總中斷
TR0=1; //啟動定時器0
}
void GetAD()
{
uchar temp1,temp2;
uint temp;
float Dis1=2498.000000,Dis2=65535.000000,Dis3=0.000000;
//基準電壓值萬用表測量
if(Step==0)
{
write_byte_TM7705(1,0x10); //通道1（0 0 0 1 0 0 0 0），寫通訊寄存器下一步寫設置寄存器
write_byte_TM7705(1,0x44); //寫入設置寄存器（0 1 0 0 0 1 0 0），自校準模式0 1,1倍增益0 0 0，單極性B/U=1，buf串聯設置為0，FSYNC=0
Step=2;
}
if(Step==1)
{
write_byte_TM7705(1,0x11); //通道1（0 0 0 1 0 0 0 0），寫通訊寄存器下一步寫設置寄存器
write_byte_TM7705(1,0x44); //寫入設置寄存器（0 1 0 0 0 0 0 0），自校準模式0 1,16倍增益0 0 0，雙極性B/U=0，buf串聯設置為0，FSYNC=0；
Step=3;
}
if(P1_3==0)
{
if(Step==2)
{
write_byte_TM7705(1,0x38); //讀通道1
temp1=read_byte_TM7705(1); //先讀高位
temp2=read_byte_TM7705(1); //再讀低位
temp=temp1*256+temp2;
Dis3=Dis1/Dis2;
Dis3=temp*Dis3;
mV=Dis3*500; //電壓值換算，輸入電壓0-1.25V 運放放大倍數2（電位器100K時），程序做了除2處理
Step=1;
}
if(Step==3)
{
write_byte_TM7705(1,0x39); //讀通道2
temp1=read_byte_TM7705(1); //先讀高位
temp2=read_byte_TM7705(1); //再讀低位
temp=temp1*256+temp2;
Dis3=Dis1/Dis2;
Dis3=temp*Dis3;
mA=Dis3*10; //電流值換算，輸入電電流0-20mA
Step=0;
}
}
}
void main()
{
uchar i;
P1M1=0;P0M0=0;
Delay1(50);
Init();
InitCom1();
delay_nms(50);
TM7705_init(1);
delay_nms(50);
UARTSendByte1(Address);
//WDT_CONTR=0x34;//啟動看門狗
while(1)
{
// WDT_CONTR|=0x10;//清看門狗
GetAD(); //ADC 通道1和通道2輪流采集，采集頻率50HZ
if(BZ==1) //每1秒主動上傳采集結果
{
BZ=0;
UARTSendByte1(mV/1000000+'0');
UARTSendByte1(mV%1000000/100000+'0');
UARTSendByte1(mV%100000/10000+'0');
UARTSendByte1(mV%10000/1000+'0');
UARTSendByte1('.');
UARTSendByte1(mV%1000/100+'0');
UARTSendByte1(mV%100/10+'0');
UARTSendByte1(mV%10+'0');
UARTSendByte1('m');
UARTSendByte1('V');
UARTSendByte1(' ');
UARTSendByte1(mA/1000000+'0');
UARTSendByte1(mA%1000000/100000+'0');
UARTSendByte1(mA%100000/10000+'0');
UARTSendByte1(mA%10000/1000+'0');
UARTSendByte1('.');
UARTSendByte1(mA%1000/100+'0');
UARTSendByte1(mA%100/10+'0');
UARTSendByte1(mA%10+'0');
UARTSendByte1('m');
UARTSendByte1('A');
UARTSendByte1('\n');
}
if(SBZ1==1)
{
for(i=0;i<uart_buf2[3];i++)
{
uart_buf1[i]=uart_buf2[i];
}
SBZ1=0;
}//SBZ1
}//while
}//main
void int2() interrupt 1 // 時鐘中斷 0
{
TH0=0xdc; //約5ms
TL0=0x00;
TimeN++;
ChaoShi1++;
if(ChaoShi1>5) //數據接收超時
{
S1=0;
ChaoShi1=0;
}
if(TimeN>=200)
{
TimeN=0;
BZ=1;
}
// if(TimeN==1) LED_DY=0; //電源指示燈閃爍
// if(TimeN==8) LED_DY=1; //電源指示燈閃爍
}
void UART_Interrupt_Receive(void) interrupt 4 //串口1
{
if(RI==1)
{
RI=0;
uart_buf2[S1]=SBUF;
S1++;
ChaoShi1=0;
}else{TI=0;}
if(S1==1) //數據包頭
{
if(uart_buf2[0]!=0xff) S1=0;
}
if(S1==2) //數據包頭
{
if(uart_buf2[1]!=0x5c) S1=0;
if(uart_buf2[1]==0xff) {S1=1;uart_buf2[0]=uart_buf2[1];}
}
if(S1==3) //設備地址
{
if(uart_buf2[2]!=Address) S1=0;
if(uart_buf2[2]==0xff){S1=1;uart_buf2[0]=uart_buf2[2];}
}
if(S1==4) //數據長度
{
if(uart_buf2[3]>50){S1=0;Slen1=0;}
else Slen1=uart_buf2[3];
if(uart_buf2[3]==0xFF){S1=1;uart_buf2[0]=uart_buf2[3];Slen1=0;}
}
if(S1>=Slen1&&S1>6)
{S1=0;SBZ1=1;Slen1=0;} //S1接收字節計數，SBZ1串口1接收完成標志 1完成 0未完成，Slen數據長度
if(S1>51) //緩沖區溢出
{
S1=0;Slen1=0;
}
}

復制代碼

/******************** 新創電子007 ***************
* File Name : MAIN.h
* Author :
* Version : Keil uVision4
* Date First Issued : 24/01/2017
* Description : 單片機22.1184MHZ、TM7705外部晶振4.9152MHZ
TM7705讀取采集到的16bit AD數據經過換算后，每秒通過串口1發送采集結果
*免責聲明： 1.此程序為TM7705演示程序，僅作參考之用。
2.如有直接使用本例程程序造成經濟損失的，本公司不承擔任何責任
*******************************************************/
#include <STC15F2K60S2.h>
#include <TM7705.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit SCLK_TM7705=P1^0; //定義SCLK時鐘信號端口
sbit DIN_TM7705=P1^5; //定義DIN數據輸入端口
sbit DOUT_TM7705=P1^4; //定義DOUT數據輸出端口
sbit DRDY1=P1^3; //定義DRDY可讀AD端口
sbit CS1=P1^1; //定義DRDY可讀AD端口
sbit RST1=P1^2; //定義DRDY可讀AD端口
sbit DRDY2=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
sbit CS2=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
sbit RST2=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
sbit DRDY3=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
sbit CS3=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
sbit RST3=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
sbit DRDY4=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
sbit CS4=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
sbit RST4=P5^4; //定義DRDY可讀AD端口
void delay_us() //短延時函數，晶振11.0592MHZ，延時約1us
{
; ; ;
}
void delay_nms(uchar n) //延時約nms
{
uchar i;
while(n--)
for(i=0;i<125;i++);
}
void write_byte_TM7705(uchar a,uchar dat1) //將數據dat1寫入TM7705
{
uchar i;
switch(a)
{
case 1: CS1=0;CS2=1;CS3=1;CS4=1;break;
case 2: CS2=0;CS1=1;CS3=1;CS4=1;break;
case 3: CS3=0;CS1=1;CS2=1;CS4=1;break;
case 4: CS4=0;CS1=1;CS2=1;CS3=1;break;
default:break;
}
SCLK_TM7705=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCLK_TM7705=0;
delay_us();
if(dat1&0x80) DIN_TM7705=1; //先寫高位
else DIN_TM7705=0;
delay_us();
SCLK_TM7705=1;
delay_us();
dat1<<=1;
}
SCLK_TM7705=1;
DIN_TM7705=1;
CS1=1;CS2=1;CS3=1;CS4=1;
}
unsigned char read_byte_TM7705(uchar a) //從TM7705寄存器讀數據
{
uchar i,dat2=0;
switch(a)
{
case 1: CS1=0;CS2=1;CS3=1;CS4=1;break;
case 2: CS2=0;CS1=1;CS3=1;CS4=1;break;
case 3: CS3=0;CS1=1;CS2=1;CS4=1;break;
case 4: CS4=0;CS1=1;CS2=1;CS3=1;break;
default:break;
}
SCLK_TM7705=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCLK_TM7705=0;
delay_us();
dat2=(dat2<<1)|DOUT_TM7705; // 高位先讀
delay_us();
SCLK_TM7705=1;
delay_us();
}
SCLK_TM7705=1;
CS1=1;CS2=1;CS3=1;CS4=1;
return dat2;
}
void TM7705_init(uchar a)
{
uchar i;
RST1=1;RST2=1;RST3=1;RST4=1;
switch(a)
{
case 1: CS1=0;CS2=1;CS3=1;CS4=1;RST1=1;break;
case 2: CS2=0;CS1=1;CS3=1;CS4=1;RST2=1;break;
case 3: CS3=0;CS1=1;CS2=1;CS4=1;RST3=1;break;
case 4: CS4=0;CS1=1;CS2=1;CS3=1;RST4=1;break;
default:break;
}
SCLK_TM7705=1;
DIN_TM7705=1;
DOUT_TM7705=1;
switch(a)
{
case 1: DRDY1=1;break;
case 2: DRDY2=1;break;
case 3: DRDY3=1;break;
case 4: DRDY4=1;break;
default:break;
}
for(i=0;i<40;i++)
{
SCLK_TM7705=0;
delay_us();
SCLK_TM7705=1;
delay_us();
}
delay_us();
delay_us();
/*********以下為設置通道1************/
write_byte_TM7705(a,0x20); //通道1(0 0 1 0 0 0 0 0),寫通訊寄存器下一步寫時鐘寄存器
write_byte_TM7705(a,0x0C); //50HZ(0 0 0 0 1 1 0 0) 因為晶振為4.9152MHZ需設置CLKDIV=1,CLK=1；
write_byte_TM7705(a,0x10); //通道1（0 0 0 1 0 0 0 0），寫通訊寄存器下一步寫設置寄存器
// write_byte_TM7705(0x7C); //寫入設置寄存器（0 1 1 1 1 1 0 0）自校準模式0 1,1倍增益0 0 0，單極性B/U=1，buf串聯設置為0，FSYNC=0；
write_byte_TM7705(a,0x44);
/*********以下為設置通道2************/
/* write_byte_TM7705(a,0x21); //通道2(0 0 1 0 0 0 0 1),寫通訊寄存器下一步寫時鐘寄存器
write_byte_TM7705(a,0x0c); //50HZ(0 0 0 0 0 1 0 0)，若晶振為2.4576MHZ需設置CLKDIV=0,CLK=1；
//write_byte_TM7705(0x08); //20HZ(0 0 0 0 1 0 0 0)，若晶振為2MHZ需設置CLKDIV=1，CLK=0；
write_byte_TM7705(a,0x11); //通道2（0 0 0 1 0 0 0 1），寫通訊寄存器下一步寫設置寄存器
write_byte_TM7705(a,0x44);*/ //寫入設置寄存器（0 1 0 0 0 1 0 0）自校準模式0 1,1倍增益0 0 0，單極性B/U=1，buf串聯設置為0，FSYNC=0；
CS1=1;CS2=1;CS3=1;CS4=1;
}

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

基于16位ADC芯片TM7705的電壓和電流信號采集的方案驗證板_PDF_C95040_2017-04-12.rar (1.96 MB, 下載次數: 695)

ID:332810 · 發表于 2018-5-18 11:03

學習一下

好資料，51黑有你更精彩!!!
可惜原理圖PCB是protel99格式的,我沒有,有人能幫忙轉成AD格式的嗎?

ID:65956 · 發表于 2018-9-27 08:41

用這個方案還需要個電壓基準源就比較麻煩

ID:149642 · 發表于 2019-4-14 11:38

非常感謝，可惜我只會匯編，慢慢研究吧

ID:410674 · 發表于 2019-7-18 08:29

很好，這個可以用于12位的ADC嗎

ID:281113 · 發表于 2019-10-12 10:07

采樣速度不搞吧！

ID:125719 · 發表于 2019-10-12 10:56

用這個可以測量微弱電流嗎，

ID:79874 · 發表于 2019-10-16 16:51

可以測量弱信號

ID:625111 · 發表于 2019-10-16 22:23

這個方案還需要個電壓基準源就比較麻煩

ID:72088 · 發表于 2019-10-20 11:09

aking991 發表于 2018-9-27 08:41
用這個方案還需要個電壓基準源就比較麻煩

AD7705需要外接基準電壓源，TM7705也可以不接電壓基準，TM7705內部有2.48V基準電壓源
向測試寄存器寫入01H指令，內部基準就可以工作了

ID:72088 · 發表于 2019-10-20 11:10

sgly 發表于 2019-7-18 08:29
很好，這個可以用于12位的ADC嗎

這是16位的

ID:637221 · 發表于 2019-11-15 16:58

原理圖怎么打開呢?

ID:275111 · 發表于 2019-12-10 15:42

fufeijue 發表于 2019-11-15 16:58
并沒有原理圖。。。。坑人？

沒有原理圖就算了。我就是想看這個是怎么測量電流的。

ID:275111 · 發表于 2019-12-10 15:50

有電路圖。不過是99的。我用AD16轉了之后可以打開。謝謝樓主。

ID:384489 · 發表于 2019-12-19 17:35

學習一下，剛好看到AD7705。

ID:352720 · 發表于 2020-1-17 00:20

學習一下,謝謝分享

ID:283207 · 發表于 2020-2-5 00:20

感謝樓主分享！

ID:623647 · 發表于 2020-2-10 09:40

非常感謝樓主分享！

ID:698129 · 發表于 2020-2-25 17:57

這個厲害了啊，牛逼

ID:126065 · 發表于 2020-3-25 23:45

下載學習了謝了

ID:345127 · 發表于 2020-3-27 08:57

感謝樓主謝謝

ID:390615 · 發表于 2020-6-8 11:30

這個電路我看過，覺得不錯，應該挺穩定的

ID:828712 · 發表于 2021-4-8 16:59

電壓值換算：mV=Dis3*500; //電壓值換算，輸入電壓0-1.25V 運放放大倍數2（電位器100K時），程序做了除2處理
這里500怎么來的

ID:885521 · 發表于 2021-9-28 19:25

為什么接上之后電流不管多大都是24.980ma呢。嗚嗚嗚

ID:863287 · 發表于 2022-2-25 15:45

學習一下好資料，51黑有你更精彩!!

ID:872228 · 發表于 2022-2-28 16:52

可以加好友交流一下嗎? 系統硬件與軟件, 比較實用

ID:230500 · 發表于 2022-3-5 20:29

非常感謝樓主分享！可以參考做一個數字表頭

ID:85548 · 發表于 2022-7-4 10:11

目前正在弄一個數字表頭，tm7707，采集。N76E003AT20單片機。單片機自帶的spi接口，用著弄不明白。

ID:622096 · 發表于 2022-7-31 21:19

謝謝，正要用這個芯片，很好的參考資料

ID:968906 · 發表于 2023-4-6 09:27

很好，這個可以用于12位的ADC嗎

ID:1109055 · 發表于 2024-1-12 16:34

我用TM7705模塊，電壓測量后，和萬用表測量的差0.012V，不知道是哪里問題，有沒有誰碰到類似問題的？

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