CS1242是国内自行研制的最新AX模数转换器，由于运用了电荷平衡技 术，其性能可以达到24位，内部有一个极低噪声、增益可选的载波稳定仪表放大器和一个 4阶AZ调制器，三线串行接口，可直接与单片机连接，非常适合测量称重传感器输出的直 流毫伏信号。具有动态范围宽、电源配置灵活、体积小、功耗低、抗干扰能力强等特点，完 全可以替代国外同类产品，如CS5532等。而价格不到国外同类产品的三分之使得该芯 片成为目前用于高分辩率、低成本称重仪表的理想产品。

1.概述

地磅作为国家重点管理的计量器具产品在国内 外贸易结算、大宗物料计量、冶金、重型装备、制 造业工艺控制以及交通道路安全等诸多方面发挥了 重要作用。近几年，电子技术的高速发展，促进了地磅技术的快速发展，由称重仪表和传感器组成的 各类电子衡器也得到了广泛的应用，特别是称重仪 表技术，在电子技术高速发展的支持下，称重仪表 在新产品开发、设计等方面都取得了很大的进步, 使称重仪表从单一称重显示局向集成化、多功能化和智能化等高端仪表方向发展。然而，随着市场竞 争的越来越激烈，许多地磅厂家都推出了相应的称 重仪表；但由于设计不同，价格差距也较大，特别 是在高端称重仪表方面，价格更是高得离谱。实际 上，高端称重仪表除了功能以外，主要是分辨率 高，当然也包括外壳采用了的材料等。

目前，许多称重仪表采用双积分或三积分 A/D转换器，不但功耗大，面积也大，分辨率一 般只能做到16位到18位，抗电磁波干扰能力较 差。特别是电磁波功率增大到一定程度如对讲 机时，就会对称重数据造成较明显的干扰，使得 读数不稳，从而影响正常的称重计量。CS1242的 低功耗和24位的高分辨率，特别是它不足1 cm2 的面积和超强的抗电磁波干扰能力，非常适合用在 附近有无线发射/接收设备的场合，CS1242在称 重仪表上的应用，较大提高了称重仪表的性能和工作的可靠性。下面就CS1242型模数转换器特性、 工作原理、与单片机接口电路设计、程序设计思路 做详细的阐述。

2.CS1242特性及工作原理

可编程增益放大器4?128倍 △∑模数转换器

线性误差：小于0.0015%FS 分辨率：24位，有效精度22位 二通道差动输入 可编程增益：1?128 三线串行接口 ：兼容SPI总线接口 低功耗：最小0.6mW 电源配置：2.7 V?5.5 V

3.CS1242模数转换原理

其原理框图如图1所示。

AIN0?AIN3是CS1242的模拟信号输入端传感器输出的毫伏级信号加到CS1242的模拟输入 端，单片机通过三线串行接口(SCLK、SDI、SDO) 选择CS1242的通道、增益和输出字速率，然后启 动A/D转换，转换结束后，读取A/D结果。

4.CS1242与单片机接口电路设计

与单片机接口部分电路原理图如图2所示。 读取A/D转换结果后，单片机经过判断、数 字滤波、标度变换和译码后，送显示驱动电路，再 由显示屏显示出相应的称重值，同时可以通过 RS232接口输出标准串行数据，也可由RS485接 口实现远距离传输。

在图2中，R1、R2、R3、R4为传感器中的应 变计，其输出信号接到CS1242的模拟输入通道 1, R5、C3组成模拟与数字电源之间的RC滤波 器,XT1为晶振，C1为模拟电源滤波电容，CS为 片选控制端，是允许访问串行口的控制线，当CS 拉低时，串行口可作为三线接口来访问。SDI为串 行数据输入端，SDO为串行数据输出端，当CS=1 时，SDO为高阻态。SCLK为串行时钟，是数据位 移入或移出ADC串行口的控制时钟，只有当CS= 0时，串行口时钟才能被端口逻辑识别。

5.程序设计

5.1读/写片内寄存器 其时序电路如图3、图4所示c 5.2程序流程框图 如图 5。

6.试验结果

为了检验应用CS1242型模数转换器的称重仪 表准确度，我们参照了 GB/T7724 —1999的检测 方法，用标准信号源进行试验，进口七位半电压表 监测，重复测试3次，结果见表1。

7.结束语

表1的测试结果是经过标度变换后得到的显 示值（未进行非线性修正,当量精度达到了 0.001%,如果要得到更高的精度，还可采用多点非 线性修正的方法。在称重仪表设计中采用高分辨率 模数转换器，的确是提高仪表准确度的一种切实可 行的方法。