PC串行端口驅(qū)動器12位A/D轉(zhuǎn)換器

本應(yīng)用筆記提供了使用標準串行端口將A/D轉(zhuǎn)換器連接到PC的示例。CS 線路和 SCLK 線路分別由 RTS 和 DTR 線路模擬。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)顯示在數(shù)據(jù)集就緒 （DSR） 行上。給出了示例C代碼來演示應(yīng)用電路。

圖1所示電路執(zhí)行通常由微控制器執(zhí)行的任務(wù)，即從PC的串行端口驅(qū)動12位A/D轉(zhuǎn)換器（ADC）。功耗低：2mA 工作電流在停機模式中降至僅 15μA。

圖1.該微功耗電路使PC的RS-232串行端口能夠控制12位A/D轉(zhuǎn)換器（IC3）。

與PC的接口是RS-232端口，而不是UART的發(fā)射器/接收器線路。端口的請求發(fā)送 （RTS） 線路提供芯片選擇信號，其數(shù)據(jù)終端就緒 （DTR） 線路提供同步時鐘信號。單電源RS-232接口芯片（IC1）將這些信號從RS-232電平轉(zhuǎn)換為CMOS邏輯電平（并在此過程中反相）。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)顯示在數(shù)據(jù)集就緒 （DSR） 行上。

IC3 是一款 8 引腳 DIP，包括一個 12 位 ADC、基準電壓源、采樣保持、串行接口和時鐘發(fā)生器，以及一個由片選 （/CS）、串行時鐘 （SCLK） 和數(shù)據(jù)輸出 （DOUT） 組成的 3 線數(shù)字接口。轉(zhuǎn)換由/CS上的高低轉(zhuǎn)換啟動，耗時不到8.5μs。轉(zhuǎn)換結(jié)束由DOUT上的高電平指示，將12位結(jié)果存儲在轉(zhuǎn)換器的輸出移位寄存器中。PC 通過計時 DTR 讀取此結(jié)果，同時對 DSR 進行 12 次采樣。

作為老款（10mA）MAX232的低功耗版本，MAX220僅消耗0.5mA電流。如果功耗不是問題，則任一器件都適合將轉(zhuǎn)換器的SCLK、DOUT和/CS信號電平轉(zhuǎn)換至RS-232電平。電源由9V電池通過線性穩(wěn)壓器（IC2）供電，其輸出容量為40mA。該電路僅消耗2mA電流，因此額外的容量可用于為外部傳感器或放大器供電。

當DTR為高電平時，Q1導通并允許電路正常工作。C3上的電荷允許Q1在DTR短暫的負時鐘脈沖期間保持導通。當DTR變?yōu)榈碗娖匠^100ms時，C3放電并關(guān)閉Q1，允許IC2進入關(guān)斷狀態(tài)。在這種情況下，電路的電源電流基本上是IC2—15μA（最大值和5μA（典型值）。

圖2.圖 1 的時序關(guān)系。

審核編輯：郭婷