12位串行A/D轉(zhuǎn)換器MAX187的應(yīng)用

1　MAX187的引腳功能說明

MAX187有8腳DIP封裝和16腳SO封裝2種，圖1給出DIP封裝的引腳排列，SO封裝請查閱文獻［1］。表1是引腳功能說明。

2　操作時序

MAX187用采樣/保持電路和逐位比較寄存器將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為12位的數(shù)字信號，其采樣/保持電路不需要外接電容。MAX187有2種操作模式：正常模式和休眠模式，將置為低電平進入休眠模式，這時的電流消耗降到10μA以下。置為高電平或懸空進入正常操作模式。

完整的操作時序如圖2所示。使用內(nèi)參考時，在電源開啟后，經(jīng)過20 ms后參考引腳的4．7μF電容充電完成，可進行正常的轉(zhuǎn)換操作。A/D轉(zhuǎn)換的工作過程是：當(dāng)為低電平時，在下降沿MAX187的T/H電路進入保持狀態(tài)，并開始轉(zhuǎn)換，8．5μs后DOUT輸出為高電平作為轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志。這時可在SCLK端輸入一串脈沖將結(jié)果從DOUT端移出，讀入單片機中處理。數(shù)據(jù)讀取完成后將置為高電平。要注意的是：在置為低電平啟動A/D轉(zhuǎn)換后，檢測到DOUT有效（或者延時8.5μs以上），才能發(fā)SCLK移位脈沖讀數(shù)據(jù)，SCLK至少為13個。發(fā)完脈沖后應(yīng)將置為高電平。

3　應(yīng)用實列

圖3是MAX187的應(yīng)用實例。用單片機AT89C51的P1口來控制MAX187的轉(zhuǎn)換。P1．1接時鐘SCLK，P1．2接片選，P1.3接數(shù)據(jù)DOUT。



（1）硬件接線圖

MAX187電源需要加去耦合電容，常見的方法是用一個4．7μF電容和一個0．1μF電容并聯(lián)。為保證采樣精度，最好 將MAX187與單片機分開供電。4腳為參考端接一個4．7μF的電容，這是使用內(nèi)部4．096 V參考電壓方式。輸入模擬信號的電壓范圍為0～4．096 V，如模擬輸入電壓不在這個范圍要外加電路進行電壓范圍的變換。MAX187只有一路模擬輸入通道，如輸入為多路信號，要外加多路模擬開關(guān)。

（2）程序設(shè)計

程序采用C51編制，在KEILC51 V6．20環(huán)境下調(diào)試通過。程序的基本思想是：定義P1．1腳為時鐘SCLK，P1．2為數(shù)據(jù)DOUT，P1．3為片選。片選有效后延時8．5μs以上確保轉(zhuǎn)換完成，在時鐘SCLK的作用下從數(shù)據(jù)輸出端讀出轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)后存入兩個無符號字符變量中，將這2個字符變量拼成一個16位無符號整形變量作用函數(shù)返回值返回，返回值的低12位有效。

4　結(jié)語

MAX187是具有串行接口的A/D轉(zhuǎn)換器，僅有8個引腳，外圍接線很少。體積小、速度快、精度高。適用于儀器儀表、傳感器、工程檢測等方面。

參考文獻

［1］馬忠梅．單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計［M］．北京：航空航天大學(xué)出版社，2001

［2］MAX1872002年產(chǎn)品集．