基于arm-i2 c总线接口的数据采集电路的制作方法
【专利摘要】基于ARM-I2C总线接口的数据采集电路，包括差分数据输入端，时钟输入端和数据输出端，其特征在于，包括差分放大器和AD转换芯片，所述差分数据输入端连接差分放大器输入端，所述差分放大器输出端连接AD转换芯片数据输入端；所述时钟输入端连接AD转换芯片时钟控制端。采用本发明所述基于ARM-I2C总线接口的数据采集电路，以ARMI2C总线接口为核心构建了流量积算仪表的数据采集电路,同时结合ARM芯片的编程特点,给出了具体的优选的扩展AD转换芯片的具体电路。该设计方案简化了数据采集电路的设计,提高了系统的稳定性;通过软件和硬件的结合,实现了电路系统的模块化设计，提高了流量积算仪表的采样精度。
【专利说明】基于ARM-12 C总线接口的数据采集电路
【技术领域】
[0001]本发明属于电力电子领域，涉及一种基于ARM-12 C总线接口的数据采集电路。
【背景技术】
[0002]ARM微处理器是高性能、低功耗的32位微处理器，作为核心处理器件正逐渐被应用到仪器仪表行业中。ARM集成了丰富的片上功能，主要包括带8 k缓存的2.5 V静态ARM 7TDM ICPU核、2个通用的DMA通道、I个多主机的I2C总线接口、5个PWM定时器和看门狗定时器等，这些功能简化了仪表通用外围器件的扩展，大幅度缩短了产品的开发周期。
[0003]I2C ( inter IC bus)总线是菲利普公司推出的一种串行外围扩展总线，挂在总线上的各集成电路模块通过一条串行的数据线(SDA)和一条串行的时钟线(SCL)，按一定的通信协议进行寻址和信息的传输。由于可以将不同功能的电路单元分别挂在I2C总线上，设计者可以很快地用一个功能框图完成一个系统的硬件设计。通常的I2C总线接口已经做到了芯片内部，因此不再需要其他接口电路，通过将有关的电路模块分离或接入I2C总线，可以方便地对系统进行模块化设计和扩展。集成化的寻址和数据传输协议使得系统的结构完全由软件来决定。目前，在仪表和家电产品中，除了带有I2C总线接口的处理器芯片外，带有I2C总线接口的外围扩展芯片也得到了广泛的应用。
[0004]目前针对I2C总线的数据处理多采用传统架构，电路架构复杂，系统可靠性较差。
【发明内容】
[0005]为克服数据处理电路结构复杂，可靠性差的技术缺陷，本发明提供一种基于ARM-12 C总线接口的数据采集电路。
[0006]基于ARM-12 C总线接口的数据采集电路，包括差分数据输入端，时钟输入端和数据输出端，其特征在于，包括差分放大器和AD转换芯片，所述差分数据输入端连接差分放大器输入端，所述差分放大器输出端连接AD转换芯片数据输入端；所述时钟输入端连接AD转换芯片时钟控制端。
[0007]具体的，所述AD转换芯片为ADS1110。
[0008]优选的，所述差分数据输入端和差分放大器输入端之间连接有滤波电路。
[0009]进一步的，所述滤波电路为滤波电容。
[0010]优选的，所述数据输出端和电源端之间连接有上拉电阻。
[0011]具体的，所述差分放大器为负反馈电阻连接方式。
[0012]采用本发明所述基于ARM-12 C总线接口的数据采集电路，以ARM I2C总线接口为核心构建了流量积算仪表的数据采集电路，同时结合ARM芯片的编程特点，给出了具体的优选的扩展AD转换芯片的具体电路。该设计方案简化了数据采集电路的设计，提高了系统的稳定性；通过软件和硬件的结合，实现了电路系统的模块化设计，提高了流量积算仪表的采样精度。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0014]基于ARM-12 C总线接口的数据采集电路，包括差分数据输入端，时钟输入端和数据输出端，其特征在于，包括差分放大器和AD转换芯片，所述差分数据输入端连接差分放大器输入端，所述差分放大器输出端连接AD转换芯片数据输入端；所述时钟输入端连接AD转换芯片时钟控制端。
[0015]如图1所示给出本发明一个【具体实施方式】，SDA和SCL都为双向I/O 口线，通过上拉电阻接正电源，在ARM I2C总线处空闲时都保持高电平。在时钟线SCL保持高电平期间，数据线SDA由高电平向低电平的变化标志着开始数据读写.所述差分数据输入端和差分放大器输入端之间连接有滤波电路。
[0016]为了保证数据采集的精度，同时利用I2C总线接口的两线制来简化硬件电路，ARMI2C总线接口扩展了一片16位高精度的A /D转换芯片ADS1110。电路中Al+和A 1-为电流信号的输入端，滤波电路和等比例运算放大电路主要起到滤波和电压隔离的作用，防止输入端电流的突变对A /D芯片的影响。输出SCL和SDA线直接接到ARM的CSDA和CSCL引脚。
[0017]优选的，所述滤波电路为滤波电容。
[0018]优选的，所述数据输出端和电源端之间连接有上拉电阻。保证初始逻辑正确。
[0019]具体的，所述差分放大器为负反馈电阻连接方式，如图1，电阻R3连接在差分放大器输出端和负输入端之间，使输出跟随输入变化。
[0020]采用本发明所述基于ARM-12 C总线接口的数据采集电路，以ARM I2C总线接口为核心构建了流量积算仪表的数据采集电路，同时结合ARM芯片的编程特点，给出了具体的优选的扩展AD转换芯片的具体电路。该设计方案简化了数据采集电路的设计，提高了系统的稳定性；通过软件和硬件的结合，实现了电路系统的模块化设计，提高了流量积算仪表的采样精度。
[0021]以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.基于八應-12?:总线接口的数据采集电路，包括差分数据输入端，时钟输入端和数据输出端，其特征在于，包括差分放大器和仙转换芯片，所述差分数据输入端连接差分放大器输入端，所述差分放大器输出端连接仙转换芯片数据输入端；所述时钟输入端连接仙转换芯片时钟控制端。
2.一种如权利要求1所述基于八81-12 0总线接口的数据采集电路，其特征在于，所述八0转换芯片为八031110。
3.—种如权利要求1所述基于八應-12 总线接口的数据采集电路，其特征在于，所述差分数据输入端和差分放大器输入端之间连接有滤波电路。
4.一种如权利要求3所述基于八應-12 总线接口的数据采集电路，其特征在于，所述滤波电路为滤波电容。
5.—种如权利要求1所述基于八應-12 0总线接口的数据采集电路，其特征在于，所述数据输出端和电源端之间连接有上拉电阻。
6.一种如权利要求1所述基于八應-12 总线接口的数据采集电路，其特征在于，所述差分放大器为负反馈电阻连接方式。
【文档编号】G05B19/042GK104460395SQ201310424472
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】梁懿 申请人:梁懿