【经验】如何使用模拟开关对单片机AD口进行扩展？
很多产品研发工程师在设计电路的过程中都碰到过这样的问题，产品电路和软件都已经按要求设计完成，突然接到产品部的通知，客户要在产品中新增加几个功能，比如温度检测，湿度检测，位置检测。然而之前所选用的单片机的管脚都已经被占用，也没有多余的AD口进行模拟信号采集，如果要实现新增的功能就要更换更多管脚的单片机，这对于软件工程师无疑是一个大量的新增工作，并且会增加产品开发周期，那么有什么简单快速的解决办法呢？
目前比较常用的有：
1、增加ADC芯片通过内部通讯的方式进行模拟信号的采集处理，但是ADC芯片的价格相对较高且需要单片机都通讯口；
2、使用模拟开关进行AD口的扩展。
第一种采用ADC进行AD口扩展的方法大家应该都比较熟悉，但是第二种方法怎么通过模拟开关进行AD口的扩展呢？
模拟开关主要是完成信号链路中的信号切换功能。采用MOS管的开关方式实现了对信号链路关断或者打开；由于其功能类似于开关，而用模拟器件的特性实现，成为模拟开关。模拟开关在电子设备中主要起接通信号或断开信号的作用。由于模拟开关具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点。因而，在自动控制系统和计算机中得到了广泛应用。
下面以世强代理的圣邦微的SGM48751 8:1模拟信号多路复用器为例分析模拟开关扩展单片机AD的方法。SGM48751是一个CMOS模拟集成电路，配置为8路的复用器模拟开关，供电电源为2.5V至5.5V，每个开关都能处理轨到轨模拟信号且漏电流仅为1nA (Typ@25℃)，所有的数字输入都可以支持1.8V的逻辑控制I/O，工作环境温度范围在-40到+85之间。
图一：SGM48751管脚及内部逻辑图
图二：SGM48751控制逻辑表
由图一可以看出，设计中单片机可以通过4个IO的高低电平输出即可将1个AD口扩展为8个，将SGM48751的X1至X8连接在所需要的模拟信号采集器的输出端进行模拟信号采集，将X脚连接到单片机的AD口将模拟信号传输到单片机中。此时可按照图二的方式控制A、B、C三个PIN的设置将前端的8路模拟信号分时段的采集到1路单片机的AD口中进行数据采集运算，由于此款芯片的开关切换频率高达1MHz，所以不会发生因为分时段信号采集而产品的信号失真情况，这样我们就简单便捷的完成了AD口的扩展工作，相比较更换单片机和采用ADC芯片的方法不仅更加简洁高效，且成本更低。
圣邦微SGM48751芯片特征：
保证在5V电源下的48Ω的导通电阻；
内部包含8路转换器，切换频率高达1MHz；
低至1nA的开通和关断过程中的漏电流；
优化了A、B、C控制脚的起落时间，减少了时钟馈入效应；
-40至85℃的工作温度范围；
电源工作范围：2.5V至5.5V。
通过上面的介绍对比，相信大家都已经熟悉了模拟开关的扩展AD口的使用方法及SGM48751的优势所在，能够给大家带来帮助的话希望能够点赞收藏，如有问题可以在下面评论区回复交流，感谢！
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