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电容数字转换器AD7745的工作原理和应用

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2.2 引脚功能

AD7745的引脚分布如图3所示可知。各引脚功能描述如下：
SCL：I2C串行时钟输入；

RDY：逻辑输出。当该引脚信号的下降沿到来时，表示在已经使能的通道转换已经完成，同时新的数据已经到达该通道；

EXCA，EXCB：CDC激励输出。被测电容接在EXC引脚和CIN引脚之间；

REFIN(+)，REFIN(-)：差分参考电压输入；

CIN1(-)：在差分模式下，CDC的负电容输入；在单端模式下，该引脚内部断开；

CIN1(+)：在差分模式下，CDC的正电容输入；在单端模式下，CDC的电容输入；

NC：空管脚；

VIN(+)，VIN(-)：ADC的差分电压输入。此引脚同时连接外部温度探测二极管；

GND：接地端；

VDD：电源端；2.7～5.25 V单电源供电；

SDA：双向I2C串行数据线。

3 AD7745的工作模式

3.1 差分模式

当被测电容传感器是差分式电容传感器，其连接方法如图2所示，差分电容探测器的正电容输入连接到CIN1(+)，负电容输入连接到CIN1(-)。通过I2C接口将AD7745中的电容设置寄存器(Cap Setup register)中的CAPDIF位设置成1。

3.2 单端模式

当被测电容传感器是是单端电容传感器，其连接方法如图4所示。可以通过设定CAPDAC(+)的值调整被测的电容传感器的输出范围。

4具体应用

电容传感器的种类很多，总体可以分为改变极板之距离的极距型传感器；改变极板遮盖面积的面积型传感器；改变电介质之介电常数的介质型传感器。

本应用使用根据极板间介质的介电常数随湿度而改变的差分式电容传感器，将差分式电容传感器的正负电容输出分别接到AD7745的CINI(+)和CIN1(-)引脚。然后将AD7745接到3 V／5 V电压上，将AD7745的输出通过I2C总线接到主机控制器，SCL和SDA要接10 kΩ的上拉电阻。主机控制器选择P89C668，因为该MCU具有I2C接口和UART串口(见图5)。

本系统将电容传感器放置在需要探测的环境中，在PC即显示该环境的湿度，软件流程图如图6所示。