本文介紹了24位高精度ADC芯片——CS1237應用在電子秤上的解決方案。系統通過(guò)CS1237内置放大器對(duì)稱重傳感器的微弱電壓信号進(jìn)行放大，然後(hòu)通過(guò)Sigma-Delta ADC進(jìn)行模數轉換，最後(hòu)使用2線SPI接口輸出數據給MCU來進(jìn)行處理。MCU處理完畢後(hòu)，把重量信息送往顯示模塊或無線發(fā)射模塊。
一、系統設計
電子秤由CS1237、稱重傳感器、MCU、按鍵模塊、顯示模塊等組成(chéng)。
二、詳細設計
2.1、硬件設計
在高精度應用場合，爲了避免MCU的工作電源對(duì)ADC工作電源造成(chéng)影響，可以將(jiāng)CS1237的工作電源與MCU的工作電源分開(kāi)，PCB Layout時(shí)要注意采用數模分離、單點接地的方式。信号輸入端經(jīng)過(guò)RC濾波器再進(jìn)入CS1237，可以減少噪聲的幹擾。CS1237的通訊接口與MCU相連的過(guò)程中，各串聯一個電阻，可以提高通訊的可靠性。
2.2、通訊時(shí)序
CS1237采用2線的通訊接口：DRDY/DOUT（數據線）、SCLK（時(shí)鍾線）。當DRDY拉低後(hòu)，表明數據已經(jīng)轉換完成(chéng)，輸入的第1個SCLK 就(jiù)可以將(jiāng)輸出的最高位讀出，在24個SCLK後(hòu)，將(jiāng)所有的24位DOUT數據讀出。如果需要更改配置（通道(dào)、PGA、速率）或關閉傳感器激勵源以節省功耗，可以通過(guò)相應的命令對(duì)CS1237的寄存器進(jìn)行配置。
2.3、軟件處理
對(duì)讀取的AD值可以進(jìn)行适當的軟件濾波處理，比如算術平均濾波、滑動平均濾波、中值濾波，等等，以獲取更高的精度或抗幹擾能(néng)力。
由于傳感器的溫度特性往往不是很理想，需要補償才能(néng)達到性能(néng)要求。此時(shí)可以利用CS1237内置的溫度傳感器讀取溫度值，用軟件的方式來分段補償，以節省成(chéng)本。
當電子秤處于閑置狀态，可以通過(guò)間歇開(kāi)啓/關閉傳感器的方式來節省系統功耗，如果有重物放置，再恢複到正常的狀态。