【安富莱】发布隔离I2C接口ADC模块MCP3421， 18位分辨率 ，3.3V和5V，小体积

eric2013

该隔离模块的ADC芯片为MCP3421芯片，内带DC-DC隔离电源模块。

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安富莱_I2C隔离ADC模块_规格书（V1.0）.pdf (501.12 KB, 下载次数: 37)

2021-11-27 17:00 上传

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特别注意：
1、任何时候，输入端电压范围必须在 -0.3V 到 3.3V之间，超过该范围可能造成芯片损坏。
2、模拟输入端未做任何处理，测电压需要客户外接采样电阻，测高压需要加分压电阻。


产品特点：
1、隔离I2C接口，用法简单。
2、供电3.3V 或 5V,  可用于3.3V或5V单片机
3、内置低温飘基准，基准电压 2.048V
4、分辨率可设置
    240 SPS (12 bits),
    60 SPS (14 bits),
    15 SPS (16 bits),
     3.75 SPS (18 bits)
5、带PGA， X1, X2, X4, X8可设置。（模块模拟输入负端已固定接GND）
    X1 时：量程 -300mV ~ 2048mV,  输入阻抗 2.25M
    X2 时：量程 -300mV ~ 1024mV,  输入阻抗 2.25M / 2
    X4 时：量程 -300mV ~ 512mV,  输入阻抗 2.25M / 4
    X8 时：量程 正负256mV,  输入阻抗 2.25M / 8

硬件说明：
1、I2C总线已内置上拉电阻，阻值1KΩ
2、因为所有模块的I2C地址一样，不支持多个模块并联到1个总线应用

多路模块使用方法：
1、简单用法是每个模块占用2个GPIO，软件模拟I2C操作即可。
2、省管脚用法是所有模块的I2C_SCL共用一个GPIO控制，I2C_SDA分多个。
     这种用法需要注意模块内置1K电阻的影响，8个模块并联等效上拉电阻为 125欧姆（3.3V时 26mA电流）
     如果有特殊需求，可定制无上拉电阻的模块。
3、推荐所有的SCL用同一组GPIO，所有的SDA用同一组GPIO。这样软件上非常方便多路同时操作。


适合场合：
    采集4-20mA电流、采集0-10V\正负10V 信号、大电流悬浮测量


应用1：正负20mA电流测量
    模拟输入引脚AIN和AGND之间接低温飘 10欧采样电阻，可采集正负20mA电流。
    PGA选择X8 , 输入量程为正负25.6mA。

应用2：正负10A电流测量
    电流的采集一般选择PGA X8，这样采样电阻的功率最小，对测量电路的影响也最小。
    大电流测量只需要选择合适的电流采样电阻即可，将压降控制  256mV内。
    10A测量，可选择采样电阻为 20mΩ,  功率2W。实际量程 正负12.8A

应用3：正负10V电压测量
    输入端AIN前增加2个电阻将正负10V信号降压到0.2V左右， PGA选择X8，可识别正负电压。
    分压电阻取值:   10K 和 249.    PGA = 8
    实际量程为正负 10.54V

应用4：0-10V电压测量
    高压正电压测量可以直接使用PGA X1 档位获得最佳的信噪比。
    将输入电压直接分压到 2.048V以内即可。
    分压电阻取值 10K和 2.49K， 实际量程 0 - 10.273V




关键代码：

1. /* ADC芯片配置字 16bit, 增益8 */
   
2. #define  MCP3421_CFG_BYTE  ((1 << 4) (2 << 2) (3 << 0))
   
3. 
   
4. void MCP3421_Init(void)
   
5. {
   
6.     uint8_t cfg;
   
7.    
   
8.     i2c_MCP_Start();
   
9.    
   
10.     i2c_MCP_SendByte(0xD0 I2C_WR);  /* 此处是写指令 */
    
11.    
    
12.     i2c_MCP_WaitAck();
    
13. 
    
14.     i2c_MCP_SendByte(MCP3421_CFG_BYTE);
    
15.    
    
16.     i2c_MCP_WaitAck();
    
17.    
    
18.     i2c_MCP_Stop();
    
19. }  
    
20. 
    
21. void MCP3421_ReadAdc16(int16_t *_buf)
    
22. {
    
23.     uint8_t buf0[8];
    
24.     uint8_t buf1[8];
    
25.     uint8_t cfg[8];
    
26.     uint8_t i;
    
27.     uint16_t temp;
    
28.     uint8_t err = 0;
    
29.    
    
30.     i2c_MCP_Start();   
    
31.     i2c_MCP_SendByte(0xD0 I2C_RD);  /* 此处是读指令 */   
    
32.     i2c_MCP_Ack();         
    
33.     i2c_MCP_ReadByte(buf0);
    
34.     i2c_MCP_Ack();
    
35.     i2c_MCP_ReadByte(buf1);
    
36.     i2c_MCP_Ack();
    
37.     i2c_MCP_ReadByte(cfg);      
    
38.     i2c_MCP_NAck();
    
39.     i2c_MCP_Stop();
    
40.    
    
41.     for (i = 0; i < 8; i++)
    
42.     {
    
43.         temp = (buf0[i] << 8) + buf1[i];
    
44.         
    
45.         if (cfg[i] == MCP3421_CFG_BYTE)
    
46.         {
    
47.             _buf[i] = (int16_t)temp;
    
48.         }
    
49.         else
    
50.         {
    
51.             err = 1;            
    
52.         }
    
53.         
    
54.     }   
    
55.    
    
56.     if (err == 1)
    
57.     {
    
58.         MCP3421_Init();
    
59.     }
    
60. }

复制代码

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H7-TOOL的I2C控制器驱动隔离I2C接口ADC模块MCP3421，18位分辨
MCP3421模块测试(V1.1) .lua