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
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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芯海科技公司及产品介绍2022
型号- CS32F003,CS32F003系列,CS32G051,CS1259,CSA37F62,CSU32P20,CSA37F60,CS32F030-RA,CS1256,CS1251,CS1253,CDS8712-QFN24,CSU18F88,CSM37F70,CS32F036,CST92F30,CSU8RP1186B,CS32F035,CS32F030,CST92F36,CS32F031,CS32L010,CS1243,CSU32M10,CST92F32,CSU32M11,CSU38F21,CS1242,CSU38F20,CSU18M91,CSU18M92,CSE7761,CSM37F60,CS32F103,CSU8RP3215,CSU8RP3216,CS32A010,CS1237,CST92F28,CS1239,CST92F25,CPW6010,CS1238,CPW3301,CS1233,CS1232,CPW3101,CPW6410,CS1238DME,CST92P23B,CS1231,CST92P15B,CSU18M68-QFN16,CS32G503,CST85F01,CSU18P88,CS32G020,CUB2010,CS32G021,CSA37F72,CS32F031-RA,CSS34P16,CDS8711-QFN32,CSU18M65,CSA37F71,CSU32P10,CSA37F70,CS1265,CSM84F20,CS8688,CSU18M68,CS1262,CST92P15,CSE7759B,CSU8RP1186,CSU8RP1185,CS32A039,CSU3AF10
芯海高精度ADC选型表
高精度ADC芯片，最高有效精度23.5bits，INL：±6PPM/±15PPM，AD Rate：最高1.28KHz，可选SPI/Serial IO口，宽工作电压范围：2.7V~5.5V
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产品型号
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品类
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ENOB(Bits)
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ADC Channel(diff)
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INL(ppm)
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AD Rate (Hz)
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PGA
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Interface
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Power(mA)
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Supply Voltage(V)
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Package
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CS1232-TS
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高精度ADC
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23.5
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2
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±6
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10/80
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1/2/64/128
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2 lineSPI
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3.4
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2.8~5.5
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TSSOP24
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选型表 - 芯海 立即选型
【经验】24位高精度ADC CS1237如何避免读取无效的AD值
芯海科技推出的CS1237是一款高精度，低功耗的24位ADC芯片，其内置 RC 振荡器，同时可通过2线SPI接口SCLK、DRDY与MCU进行通信。主控通过SCLK和DOUT引脚与CS1237进行通信，来读取芯片采集到的AD值，那么如何避免读取无效的AD值呢？本文详细介绍。
设计经验 发布时间 : 2020-08-19
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加工精度：精密平面磨床正负0.002；铣床正负0.02，ZNC放电正负0.01。CNC加工材料：铝、钢、聚合物等材料。专注于半导体行业、医疗器械、汽车行业、新能源行业、信息技术行业零部件加工。
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可加工PCB板层数：1~30层，板材类型：单双面板/多层板/HDI盲埋孔板/高频高速板/微波射频天线板/高精度阻抗板/厚铜板/微波FR4/耐腐蚀光模块PCB等，成品尺寸：5*5cm~58*70cm； 板厚0.2~6mm。
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