基于24位高精度ADC芯片CS1237的电子秤应用设计，具有小体积（SOP8封装）、集成度高、外围电路简单等特点

时间： 2024-05-14 来源：芯海科技公众号

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电子秤凭借着其性能稳定、直观便利等特点，已经在各个领域取代机械秤的地位。但随着技术的发展，人们对其性能有着更高的要求，比如：精度更高、功耗更小、成本更低。

本文介绍了芯海科技有限公司设计的24位高精度ADC芯片——CS1237应用在电子秤上的解决方案。系统通过CS1237内置放大器对称重传感器的微弱电压信号进行放大，然后通过Sigma-Delta ADC进行模数转换，最后使用2线SPI接口输出数据给MCU来进行处理。MCU处理完毕后，把重量信息送往显示模块或无线发射模块。

一、系统设计

电子秤由CS1237、称重传感器、MCU、按键模块、显示模块等组成（见下图）。

二、详细设计

2.1、硬件设计

在高精度应用场合，为了避免MCU的工作电源对ADC工作电源造成影响，可以将CS1237的工作电源与MCU的工作电源分开，PCB Layout时要注意采用数模分离、单点接地的方式。信号输入端经过RC滤波器再进入CS1237，可以减少噪声的干扰。CS1237的通讯接口与MCU相连的过程中，各串联一个电阻，可以提高通讯的可靠性。

2.2、通讯时序

CS1237采用2线的通讯接口：DRDY/DOUT（数据线）、SCLK（时钟线）。当DRDY拉低后，表明数据已经转换完成，输入的第1个SCLK就可以将输出的最高位读出，在24个SCLK后，将所有的24位DOUT数据读出。如果需要更改配置（通道、PGA、速率）或关闭传感器激励源以节省功耗，可以通过相应的命令对CS1237的寄存器进行配置。

2.3、软件处理

对读取的AD值可以进行适当的软件滤波处理，比如算术平均滤波、滑动平均滤波、中值滤波，等等，以获取更高的精度或抗干扰能力。

由于传感器的温度特性往往不是很理想，需要补偿才能达到性能要求。此时可以利用CS1237内置的温度传感器读取温度值，用软件的方式来分段补偿，以节省成本。

当电子秤处于闲置状态，可以通过间歇开启/关闭传感器的方式来节省系统功耗，如果有重物放置，再恢复到正常的状态。

三、总结

CS1237具有小体积（SOP8封装）、集成度高、外围电路简单等特点，可以使得整个PCB非常小。从而在保证性能满足需求的同时，可以有效降低生产厂家的BOM成本。其有效位可达20位以上，对于典型的2mV/V称重传感器可以实现60,000d以下的分辨率，满足现有大部分电子秤的精度需求。用户还可以利用CS1237的传感器激励源开关在电子秤休眠时关闭称重传感器的电源，以节省功耗，大大延长蓄电池的使用时间。同时，CS1237的2线SPI通讯接口可以简化主控的软硬件开销，使得用户可以选择成本更低的MCU。

综上所诉，CS1237是一款非常适合电子秤应用的ADC芯片。

图 1

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型号- CS17953P8QT,CSU32P10-TSSOP14,CSU18M63-QFN16,CS32F103CBW6,CS32A011K8V6T,CST92F25-QFN32,CS1231-SO,CDS1282A1M6,CSU38F20-SSOP24,CST92F32-QFN32,CSU32P13-CSOP8,CS32F116CBT8Q,CSU38F21-QFN24,CSE7761-SSOP16,CSU8RP3215-TS,CSU34F20-SOP16,CSE7759,CSU38F20H-QFN24,CS32F035K6U6,CDS8712-QFN24,CS17904,CS17908,CSU8RP3216-QN,CSM37F71,CSM37F70,CS1253FY6,CS32F103C8T7,CSU32P10-SOP8,CS1243,CST92F42CEV6HC,CS32F031G8U7-RA,CS1233-SOP14,CS32G020E8U6,CS1242,CS32A010K8V6T,CPW3101AY,CSU32P10-MSOP10,CS32F034F8P6-RA,CS17951NNPP8QT-P,CSHC69T60-C8,CSU8RP3215-SO,CS1256-SOP16,CS32A010E8K7ET,CS32F030F6P6,CS1237-SO,CS1247B,CST92F30-QFN32,CS32L010F8K6,CSU38F20-SOP16,CS32A039R8T6,CS32F036K6T7,CS32F116RBT8Q,CSU18MB86-SSOP20,CS32G021K8U6,CSU18P88-SOP16,CSU18M91-LQFP48,CS1238-QFN16,CS32F031G8U6-RA,CPW6410,CSU8RP3216-SS,CSU8RP1381-BD,CSS34PB16-SOP8,CSU18P88-QFN32,CS32L015K8V6,CSU3AF10-QFN28,CS32A010K8V7ET,CSU18MB86-SSOP24,CSU38F20-MSOP10,CS32G020K8U7QH,CSU38F20-QFN20,CSU8RP3216-SO,CS17953NNP8ET-A,CSA37F60-WLCSP40,CDS8702K6V7ET,CS32F030C8T6,CS1180S,CS1253EU6,CS32A011K8V7ET,CS17952P8ET,CS32F036K6U7,CDS8711-QFN32,CSA37F62-LQFP48,CS1231-TS,CS1259-QFN32,CS32F031K8U6H,CS32F103RBT7,CS1180,CS17950P8ET,CSU8RP1186B-BD,CSM92F30D,CSU18M68-WLCSP16,CS17951P8QT,CS32F030C8T6-RA,CBM8560,CS32F035F6P7,CS32L015C8T6,CS32F030F8P7-RA,CS32F031K8U7-RA,CSU18MB86-SOP16,CS1232-TS,CS1242-TSSOP16,CSA37F60-QFN40,CS32F034K8U7-RA,CSU18M91-LQFP64,CSU18MD92,CS32L010F8U6,CS1262HY6RJ,CS1259B-SOP16,CDS1181A0M6,CS17953P8ET,CSU34F20-SSOP24,CS32F031K8V6-RA,CSM92F32,CSM92F42NIB,CDS1883L3Y6,CSM92F42NIE,CS32F031E6Y6,CSU8RP1001B,CSU8RP1382D-BD,CS32F103CBT7,CST92F30-QFN48,CSU32P10-SOP14,CSM92F25,CBM6560,CS17951NNP8QT-A,CSU18M88-LQFP48,CSU34F20-QFN20,CSU18M65-WLCSP16,CS1239-SOP16,CST92F42KEV6HC,CDS8703K6V7ET,CS1239-QFN16,CBM8580,CBM8581,CS1256-QFN16,CSU8RP3216-TS,CSS34P16B-SSOP16,CSA37F72-WLCSP24,CS32G023K8V6,CSU18M69-WLCSP16,CS32G051KCU6,CS32F031G8K6-RA,CSU32M10-MSOP10,CPW3301UE,CSU1182B,CS32F031K8S6-RA,CST92F42KEV7HI,CSU18M92-LQFP48,CS32F030F6P6-RA,CSU38F23-QFN20,CS17953NNP8QT-A,CS1270,CSU18M68-QFN16,CS17953NNP8QT-P,CS32F030C8T7-RA,CSU8RP1391-BD,CS32F031G6U6,CSU32M11-SOP16,CS32F031K8U6-RA,CS1238-SO,CSA37F71-WLCSP36,CS17951P8ET,CS32F103VBT7,CS17950P8QT,CS32F030K6T6,CSU32M13-CSOP16,CSA37F70-WLCSP56,CSU1181B,CS32F116VBT8Q,CSU18P88-SSOP24,CS32F036K6S7Q,CS32F036F6P7,CBM6580,CST92P23B-SOP8,CS32F031K8V7-RA,CSU18PD88,CS17952P8QT,CS32F031C8T6,CS1251-SOP16,CSU8RP1186,CSE7759B,CSU8RP2113-SO,CSU32M10-QFN16,CS32G020K8U6

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芯海科技（CHIPSEA）MCU产品介绍

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芯海 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

芯海科技（CHIPSEA）高精度ADC和AFE产品介绍

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芯海 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

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芯海科技推出的CS1237是由一款高精度24位的ADC芯片，内置晶振及温度传感器，可通过2线SPI接口SCLK、DRDY与MCU进行通信，CS1237采用两阶sigma delta 调制器，通过低噪声放大器结构实现PGA 放大，放大倍数可选：1、2、64、128，同时内部带有内短功能,如何将ADC配置为内短(将输入通道内部进行短接)模式呢?本文将详细介绍。

2020-03-19 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

CS1242 数据手册 24-bit Sigma-Delta ADC

描述- CS1242是一款24位无失码、22位有效精度的Sigma-Delta模数转换器，具有高精度、低功耗的特点。该芯片广泛应用于工业过程控制、重量计、液体/气体化学分析、血液分析和便携式设备等领域。其主要特性包括集成50Hz、60Hz陷波，可编程增益（1～128倍），单时钟周期准备就绪，可编程模数转换数据速率输出，外接参考电压范围为0.1V～5V，集成立方体硅半导体技术公司(Chipsea)生产。

型号- CS1242,CS1242-SSOP24,CS1242-TSSOP16,CS1242-SSOP

2022-03-08 - 芯海 - 数据手册 - V1.1 代理服务技术支持采购服务