代碼的校準(zhǔn)部分

　　可調(diào)整編譯器#define值（calibrateADC1和calibrateDAC），以使能或禁用ADC和DAC的校準(zhǔn)程序。

　　要校準(zhǔn)ADC或DAC，接口板（USB-SWD/UART）必須連接至 J1和PC上的USB端口。可使用“超級(jí)終端”等COM端口查看程序來(lái)查看校準(zhǔn)菜單并逐步執(zhí)行校準(zhǔn)程序。

　　校準(zhǔn)ADC時(shí)，源代碼會(huì)提示用戶將零電平和滿量程電壓連接至AIN2和AIN3。注意，AIN2是正輸入端。完成校準(zhǔn)程序后，ADC1INTGN和ADC1OF寄存器的新校準(zhǔn)值就會(huì)存儲(chǔ)到內(nèi)部閃存中。

　　校準(zhǔn)DAC時(shí)，應(yīng)通過(guò)精確的電流表連接VLOOP+輸出端。 DAC校準(zhǔn)程序的第一部分校準(zhǔn)DAC以設(shè)置4 mA輸出，第二部分則校準(zhǔn)DAC以設(shè)置20 mA輸出。用于設(shè)置4 mA和20 mA 輸出的DAC代碼會(huì)存儲(chǔ)到閃存中。針對(duì)最終的4 mA和20 mA 設(shè)置在AIN9處測(cè)得的電壓也會(huì)記錄下來(lái)并存儲(chǔ)到閃存中。由于在AIN9處的電壓與流經(jīng)RLOOP的電流線性相關(guān)，因此這些值會(huì)用于計(jì)算DAC的調(diào)整因子。這種閉環(huán)方案意味著，可以使用片內(nèi)24位∑-△型型ADC進(jìn)行微調(diào)而消除DAC和基于晶體管的電路上的所有線性誤差。

　　UART配置為波特率9600、8數(shù)據(jù)位、無(wú)極性、無(wú)流量控制。如果本電路直接與PC相連，則可使用“超級(jí)終端”等通信端口查看程序來(lái)查看該程序發(fā)送給UART的結(jié)果，如圖5 所示。

　　要輸入校準(zhǔn)程序所需的字符，請(qǐng)?jiān)诓榭唇K端中鍵入所需字符，然后ADuCM360 UART端口就會(huì)收到該字符。

　　圖5. 校準(zhǔn)DAC時(shí)的“超級(jí)終端”輸出

　　代碼的溫度測(cè)量部分

　　要獲得溫度讀數(shù)，應(yīng)測(cè)量熱電偶和RTD的溫度。RTD溫度通過(guò)一個(gè)查找表轉(zhuǎn)換為其等效熱電偶電壓（T型熱電偶請(qǐng)參見(jiàn)ISE， Inc.的ITS-90表）。將這兩個(gè)電壓相加，便可得到熱電偶電壓的絕對(duì)值。

　　首先，測(cè)量熱電偶兩條線之間的電壓（V1）。測(cè)量RTD電壓并通過(guò)查找表轉(zhuǎn)換為溫度，然后再將此溫度轉(zhuǎn)換為其等效熱電偶電壓（V2）。然后，將V1和V2相加，以得出整體熱電偶電壓，接著將此值轉(zhuǎn)換為最終的溫度測(cè)量結(jié)果。

　　對(duì)熱電偶而言，固定數(shù)量的電壓所對(duì)應(yīng)的溫度會(huì)存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組中。其間的溫度值利用相鄰點(diǎn)的線性插值法計(jì)算。

　　圖6顯示了使用 ADuCM360上的ADC1測(cè)量整個(gè)熱電偶工作范圍內(nèi)的52個(gè)熱電偶電壓時(shí)獲得的誤差。最差情況的總誤差小于1°C。

　　圖6. 通過(guò)分段線性逼近法利用ADuCM360/ADuCM361所測(cè)52個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)的誤差

　　RTD溫度是運(yùn)用查找表計(jì)算出來(lái)的，并且對(duì)RTD的運(yùn)用方式與對(duì)熱電偶一樣。注意，描述RTD溫度與電阻關(guān)系的多項(xiàng)式與描述熱電偶的多項(xiàng)式不同。

　　有關(guān)線性化和實(shí)現(xiàn)RTD最佳性能的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考 應(yīng)用筆記AN-0970“利用ADuC706x微控制器實(shí)現(xiàn)RTD接口和線性化”。

　　代碼的溫度至電流輸出部分

　　測(cè)得最終溫度后，將DAC輸出電壓設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹担员阍赗LOOP上產(chǎn)生所需的電流。輸入溫度范圍應(yīng)該是?200°C 至+350°C。代碼針對(duì)?200°C和+350°C設(shè)置的輸出電流分別是4 mA和20 mA。代碼實(shí)施的是閉環(huán)方案，如圖7所示，其中AIN9上的反饋電壓通過(guò)ADC0測(cè)量，然后此值用于補(bǔ)償 DAC輸出設(shè)置。FineTuneDAC（void）函數(shù)執(zhí)行此項(xiàng)校正。

　　為獲得最佳結(jié)果，應(yīng)在開(kāi)始該電路的性能測(cè)試前校準(zhǔn) DAC。

　　圖7. 閉環(huán)控制4 mA至20 mA的DAC輸出

　　出于調(diào)試目的，以下字符串會(huì)在正常工作期間發(fā)送至 UART（見(jiàn)圖8）。

　　圖8. 用于調(diào)試的UART字符串

　　常見(jiàn)變化

　　對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)UART至RS-232接口，可以用 ADM3202等器件代替FT232R收發(fā)器，前者需采用3 V電源供電。對(duì)于更寬的溫度范圍，可以使用不同的熱電偶，例如J型熱電偶。為使冷結(jié)補(bǔ)償誤差最小，可以讓一個(gè)熱敏電阻與實(shí)際的冷結(jié)接觸，而不是將其放在PCB上。

　　針對(duì)冷結(jié)溫度測(cè)量，可以用一個(gè)外部數(shù)字溫度傳感器來(lái)代替RTD和外部基準(zhǔn)電阻。例如， ADT7410 可以通過(guò)I2C接口連接到ADuCM360。

　　有關(guān)冷結(jié)補(bǔ)償?shù)母嘣斍椋?qǐng)參考ADI公司的《傳感器信號(hào)調(diào)理》第7章“溫度傳感器”。

　　如果USB連接器與本電路之間需要隔離，則必須增加 ADuM3160/ ADuM4160 隔離器件。