1 工作時序分析
ICL7135的工作原理和內(nèi)部電路在很多參考資料上都有說明，在此只為論述問題的方便分析其時序（圖1）。 由圖1可知，每一測量過程分為4個階段：
1）T0：自動調(diào)零階段。
2）T1：信號定時積分階段 需要10000個時鐘周期，積分器電容充電電壓正比于外接信號電壓。
3）T2：反向定速積分階段 *大20001個時鐘周期，積分器接到參考電壓反向積分。
4）T3：零積分 T0＋T3共占10001個時鐘周期。
BUSY（ICL7135第21腳）：積分器在積分過程中（T1＋T2），BUSY輸出高電平，積分器反向積分過零后輸出低電平。
RUN／HOLD：啟動A／D轉(zhuǎn)換器。該端接高電平時，7135為自動連續(xù)轉(zhuǎn)換，每隔40002個時鐘周期完成一次A／D轉(zhuǎn)換；該端為低電平時，轉(zhuǎn)換結(jié)束后保持轉(zhuǎn)換結(jié)果，輸入一個正脈沖后啟動另一次轉(zhuǎn)換。
由以上分析可知，T2的時間長短正比于輸入電壓，求出一已知電壓的T2值以及待測電壓的T2值，根據(jù)它們的線性關(guān)系，即可求出該測量電壓大小。在此，可以求出BUSY信號脈沖的寬度，然后根據(jù)下文提出的一種算法求出電壓值。
利用89c52內(nèi)部的T1定時器來對BUSY脈沖計(jì)時，在求此脈沖寬度的程序中，采用中斷法。在定時／計(jì)數(shù)器的工作方式控制寄存器TMOD中有一個門控位GATE，當(dāng)GATE＝1時，只有當(dāng)INT1端口為高電平且TR1置位為1時才選通定時／計(jì)數(shù)器工作。利用這一功能，我們把BUSY信號接到INT1，即可實(shí)現(xiàn)BUSY高電平期間T1自動計(jì)數(shù)。同時設(shè)置中斷系統(tǒng)為負(fù)跳變產(chǎn)生中斷，即利用BUSY信號的下降沿對89c52產(chǎn)生一中斷信號，此時T1停止計(jì)數(shù)并讀入T1值交由相關(guān)程序處理。其工作原理如圖2所示。因?yàn)椴⒉恍枰狪CL7135一直自動運(yùn)行，所以另外用P3．5控制起停。
2 硬件原理
由上面分析，我們得出下面的原理示意圖3。
3 消除誤差的校正方法及部分程序代碼
因?yàn)橹袛囗憫?yīng)的延時以及電路的零漂，共模干擾等因素，測得的BUSY信號寬度有一定誤差，所以提出下面的校正算法來計(jì)算待測電壓。
假設(shè)對應(yīng)上圖Vi采集后定時／計(jì)數(shù)器T1的計(jì)數(shù)值為Ni，同理Vref對應(yīng)Nref，Vg對應(yīng)Ng則：
其中N1為定時積分T1時間段計(jì)數(shù)值，N2i為對Ni定速積分T2時間段計(jì)數(shù)值，N2r為對Nref定速積分T2時間段計(jì)數(shù)值，N2g為對Ng定速積分T2時間段計(jì)數(shù)值，K為放大器放大倍數(shù)，Kt為計(jì)數(shù)值與采樣的電壓值之比值，為一固定系數(shù)，N3為因?yàn)橹袛嘌訒r等導(dǎo)致的計(jì)數(shù)誤差，Vs為一切折算到多路開關(guān)輸入端的零漂及共模干擾等干擾電壓。所以，
由以上幾式可見，N3在分子和分母中因?yàn)閮蓚€計(jì)數(shù)值相減均被抵消掉了。而且Vi和K，Vs均無關(guān)，即從根本上消除了多路開關(guān)的導(dǎo)通電阻和電路中的其他零漂、時漂對測量的影響，又因?yàn)閂g＝0，上式可以進(jìn)一步化簡求出為：
經(jīng)過以上三次采樣，我們即可以求出待測電壓Vi的大小。與此相關(guān)的部分程序代碼（C51編寫）如下：
4 實(shí)際應(yīng)用及結(jié)論
ICL7135的這種用法及對應(yīng)的校正算法在所研制的智能溫控儀中得到了應(yīng)用，精度符合要求，運(yùn)行效果良好。實(shí)踐證明，該方法節(jié)省了單片機(jī)的硬件資源，而且精度高，抗干擾能力強(qiáng)。
