单片机与单片机与DSP中的基于中的基于AD7714的高精度隔离数据采集系统的高精度隔离数据采集系统
摘要 简要介绍24位Σ-△模数转换器AD7714的性能和特点，详细讲解该芯片在高精度测量仪器中的应用。叙述
如何使用AD7714实现多路、多量程的直流电压测量，重点说明SPI数据总线的光电隔离实现办法，并根据工程
实践总结提高抗干扰能力的途径和印制电路板的的制作要点。采用上述办法，该数据采集系统成功地组合了多
个AD7714，实现多路μA级电流的精密测量。文中给出相关电路原理图和MCS51单片机与AD7714的接口程序实
例。关键词 AD7714 光电隔离 SPI 数据采集 在高精度及多路采样设备中，A／D芯片选用的恰当与否对系统
整体性能的表现好坏非常关键。目前，由于数字信号处理技术的快
摘要摘要 简要介绍24位Σ-△模数转换器AD7714的性能和特点，详细讲解该芯片在高精度测量仪器中的应用。叙述如何使用
AD7714实现多路、多量程的直流电压测量，重点说明SPI数据总线的光电隔离实现办法，并根据工程实践总结提高抗干扰能
力的途径和印制电路板的的制作要点。采用上述办法，该数据采集系统成功地组合了多个AD7714，实现多路μA级电流的精密
测量。文中给出相关电路原理图和MCS51单片机与AD7714的接口程序实例。
关键词关键词 AD7714 光电隔离 SPI 数据采集
在高精度及多路采样设备中，A／D芯片选用的恰当与否对系统整体性能的表现好坏非常关键。目前，由于数字信号处理技
术的快速发展，对信号采集前向通道的器件要求也不断提高，特别是对器件的采样分辨率、采样速度以及采样通道数等参数的
要求越来越严格。
本系统测量采用极化继电器的力臂控制盒仪器设计，需要测量的数据变化范围大，精度要求高，测量的通道数多。同时，
由于本系统测量电路相对复杂，各信号间容易产生干扰，而高速运转的电机信号产生的干扰将会使系统瘫痪。针对上述情况，
笔者采用多路输入、高精度的A／D转换器AD7714，与MCU之间的通信采用光电隔离技术。
1 AD7714的基本情况的基本情况
AD7714是一个完整的用于低频测量应用场合的模拟前端。它的3线串行接口与SPI、QSPI、MICROWEIR兼容。通过软件
可对增益设定、信号极性和通道选择作出配置。AD7714的主要特点如下：
◇最高可实现24位无误码输出，同时保证0．0015％的非线性度；
◇具有前端增益可编程放大器，增益值为1～128，内含可编程低通滤波器和可读写系统校准系数；
◇有5通道输入，可根据需要采用3路差分输入或5路准差分输入；
◇低噪声(<150 nV rms)；
◇低功耗，典型电流值为226μA(省电模式仅为4 μA)；
◇采用单5 V供电(AD7714-5)或单3 V供电(AD7714-3)方式。
AD7714提供24脚DIP、SOIC、TSSOP及28脚SSOP封装。其引脚功能如图1所示(以24DIP封装为例)。AD7714的功能方框
图如图2所示。
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