1 工作時(shí)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(shuō)明，在此只為論述問(wèn)題的方便分析其時(shí)序（圖1）。 由圖1可知，每一測(cè)量過(guò)程分為4個(gè)階段：
1）T0：自動(dòng)調(diào)零階段。
2）T1：信號(hào)定時(shí)積分階段 需要10000個(gè)時(shí)鐘周期，積分器電容充電電壓正比于外接信號(hào)電壓。
3）T2：反向定速積分階段 *大20001個(gè)時(shí)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(gè)時(shí)鐘周期。
BUSY（ICL7135第21腳）：積分器在積分過(guò)程中（T1＋T2），BUSY輸出高電平，積分器反向積分過(guò)零后輸出低電平。
RUN／HOLD：?jiǎn)?dòng)A／D轉(zhuǎn)換器。該端接高電平時(shí)，7135為自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)換，每隔40002個(gè)時(shí)鐘周期完成一次A／D轉(zhuǎn)換；該端為低電平時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)束后保持轉(zhuǎn)換結(jié)果，輸入一個(gè)正脈沖后啟動(dòng)另一次轉(zhuǎn)換。
由以上分析可知，T2的時(shí)間長(zhǎng)短正比于輸入電壓，求出一已知電壓的T2值以及待測(cè)電壓的T2值，根據(jù)它們的線性關(guān)系，即可求出該測(cè)量電壓大小。在此，可以求出BUSY信號(hào)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(shí)器來(lái)對(duì)BUSY脈沖計(jì)時(shí)，在求此脈沖寬度的程序中，采用中斷法。在定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作方式控制寄存器TMOD中有一個(gè)門控位GATE，當(dāng)GATE＝1時(shí)，只有當(dāng)INT1端口為高電平且TR1置位為1時(shí)才選通定時(shí)／計(jì)數(shù)器工作。利用這一功能，我們把BUSY信號(hào)接到INT1，即可實(shí)現(xiàn)BUSY高電平期間T1自動(dòng)計(jì)數(shù)。同時(shí)設(shè)置中斷系統(tǒng)為負(fù)跳變產(chǎn)生中斷，即利用BUSY信號(hào)的下降沿對(duì)89c52產(chǎn)生一中斷信號(hào)，此時(shí)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(dòng)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(shí)以及電路的零漂，共模干擾等因素，測(cè)得的BUSY信號(hào)寬度有一定誤差，所以提出下面的校正算法來(lái)計(jì)算待測(cè)電壓。
假設(shè)對(duì)應(yīng)上圖Vi采集后定時(shí)／計(jì)數(shù)器T1的計(jì)數(shù)值為Ni，同理Vref對(duì)應(yīng)Nref，Vg對(duì)應(yīng)Ng則：
其中N1為定時(shí)積分T1時(shí)間段計(jì)數(shù)值，N2i為對(duì)Ni定速積分T2時(shí)間段計(jì)數(shù)值，N2r為對(duì)Nref定速積分T2時(shí)間段計(jì)數(shù)值，N2g為對(duì)Ng定速積分T2時(shí)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(shí)等導(dǎo)致的計(jì)數(shù)誤差，Vs為一切折算到多路開(kāi)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(jiàn)，N3在分子和分母中因?yàn)閮蓚€(gè)計(jì)數(shù)值相減均被抵消掉了。而且Vi和K，Vs均無(wú)關(guān)，即從根本上消除了多路開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻和電路中的其他零漂、時(shí)漂對(duì)測(cè)量的影響，又因?yàn)閂g＝0，上式可以進(jìn)一步化簡(jiǎn)求出為：
經(jīng)過(guò)以上三次采樣，我們即可以求出待測(cè)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(duì)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)。
