基于DSP的称重控制器设计

　　增益误差和偏移误差是影响A/D 转换精度的主要因素。增益误差是指实际传输函数的斜率与理想传输函数的斜率的差别;偏移误差是指输入为零时实际输出与零的偏差。本设计采用了采样校准的方法补偿增益误差和偏移误差。F2812 的一组A/D 转换单元内8 个通道之间的误差典型值小于0.2%，通过采样另外2 个采样通道的已知参考电压H x 、L x ， 得出A / D 转换结果H y 、L y ，再利用求解线形方程组的原理计算出增益误差和偏移误差，然后计算出较精确的转换结果。y 为待校正量， 则校正后的结果x 可由式1 表示:

　　F2812 芯片本身设计有A/D 转换采样校准的参考电压，分别由ADCREFP、ADCREFM 引脚输出，电压分别为2V、1V。使用时外接10 μ F 的低等效串连电阻陶瓷旁路电容到地，可直接使用。但是其电压输出精度有限，所以另外设计了参考电压生成电路[6]，电路示意图如图3 。其中A0、A6、A7 为同一组A/D 转换通道的三个输入脚。A0 为待测模拟信号输入引脚，A6、A7 为已知电压信号的输入引脚。为了尽量减少了数字电路对模拟电路的干扰，本设计在PCB 布局时将ADCINxx 引脚模拟线远和数字信号线分开放置，并将A/D 模块的功率引脚线所连的电源和地与数字电源和地分开放置。

图3 A/D 采样校准参考电源示意图。

　3.3 键盘和数码管驱动电路

称重控制器的人机交互通过6 位LED 数码管和3 ×4 矩阵键盘实现。3 × 4 矩阵键盘中的10 个键对应数字0 至9，外加一个“确定键”和一个“功能键”。数码管和按键较多会不利于使用软件控制，所以采用数码管驱动及键盘控制芯片CH451 来检测按键和驱动数码管。

　　CH451 是一款集数码管显示驱动、键盘扫描控制于一体的多功能外围芯片， 可以方便地与D S P 组成系统。

　　CH451 通过复用DIGx 和SEGx 引脚，定期在显示驱动扫描过程中插入键盘扫描。数码管的个数决定需要使用SEG0-SEG7 的8 个引脚和DIG0-5 的6 个引脚。矩阵键盘的结构为3 行4 列，设计使用SEG0-3 这4 个引脚与DIG0-2 这3 个引脚。DCLK、DIN、LOAD 和DOUT管脚连接F2812 对应管脚，具体硬件连接图见图4。

图4 CH451 接口电路：