3 采集模块软件设计
由于ADS1255采用的是△-∑结构,因此其上电后就开始以FCLK/4的固定速率调制输入信号,然后以默认30 kb/s(晶振为7.68 MHz时)的速率更新其内部的转换结果寄存器。上电后,TMS320F2812首先要对ADS1255进行相应设置,如设置PGA,ADS1255转换结果输出速率,选择输入通道号,以及当完成上述设置后需要进行相应的自我校验。图5为该地震信息采集模块的主程序流程。该地震信息采集模块在进行多通道数据采样时,首先切换到通道1并进行第1次转换,等到转换结束后,再次启动转换,等待转换结果,读取ADC结果。然后切换到通道2并进行第2次转换,操作过程与通道1相同,依次再切换到通道3,4,…最终完成所有通道的转换。系统对ADS1255主要操作有:设置其寄存器,读取其寄存器以及向其发送命令(包括读取转换数据的命令)。
4 结束语
将该模块实际应用于临震电磁信息采集系统中,采用4片ADS1255采集地震计传输的超低频的东西、南北方向信息以及点频的东西、南北方向地震信息,DSP轮流采集上述4通道信号,经过滤波后通过串口发送给上位机显示。在实际应用ADS1255时,需要注意以下问题:
(1)每次设置过ADS1255的数据输出速率、改变PGA或者改变输入通道后均需要发送校验命令给ADS1255,以此消除ADS1255的偏移误差和增益误差。当每次上电以后,建议发送ADS1255自我校验命令。
(2)PCB布线时,注意将ADS1255数字地与模拟地采用同一个地,同时避免数字噪声器件使用该地,如微处理器。同时,必须给ADS1255的数字电源与模拟电源输入端并联一只小陶瓷电容和大钽电容。
(3)参考电压对A/D转换器性能至关重要,若采用外部参考电压,需保证其极低的温漂和噪声,特别是在低采样速率的情况下,参考电压电路需特殊处理,以此保证转换性能。