电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片 HX711

 

■ 简介

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HX711是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。

输入选择开关可任意选取通道A 或通道B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A 的可编程增益为128 或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为±20mV或±40mV。通道B 则为固定的64 增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D 转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。

1.特点

• 两路可选择差分输入
• 片内低噪声可编程放大器，可选增益为64 和128
• 片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D 转换器提供电源
• 片内时钟振荡器无需任何外接器件，必要时也可使用外接晶振或时钟
• 上电自动复位电路
• 简单的数字控制和串口通讯：所有控制由管脚输入，芯片内寄存器无需编程
• 可选择10Hz 或80Hz 的输出数据速率
• 同步抑制50Hz 和60Hz 的电源干扰
• 耗电量（含稳压电源电路）：典型工作电流：< 1.7mA, 断电电流：< 1μA
• 工作电压范围：2.6 ~ 5.5V
• 工作温度范围：-20 ~ +85℃
• 16 管脚的SOP-16 封装

^{▲ 图1 电子秤应用典型方案}

 

01串口通信

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串口通讯线由管脚PD_SCK 和DOUT 组成，用来输出数据，选择输入通道和增益。当数据输出管脚DOUT 为高电平时，表明A/D 转换器还未准备好输出数据，此时串口时钟输入信号PD_SCK 应为低电平。当DOUT 从高电平变低电平后，PD_SCK 应输入25 至27 个不等的时钟脉冲（图二）。其中第一个时钟脉冲的上升沿将读出输出24 位数据的最高位（MSB），直至第24 个时钟脉冲完成，24 位输出数据从最高位至最低位逐位输出完成。第25至27 个时钟脉冲用来选择下一次A/D 转换的输入通道和增益.

^{▲ 表格3 输入通道和增益选择}

PD_SCK 的输入时钟脉冲数不应少于25 或多于27，否则会造成串口通讯错误。当A/D 转换器的输入通道或增益改变时，A/D 转换器需要4 个数据输出周期才能稳定。DOUT 在4 个数据输出周期后才会从高电平变低电平，输出有效数据。

^{▲ 读取数据的波形}

 

※ 结论

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注意事项

1所有数字输入管脚，包括RATE ， XI 和PD_SCK 管脚，芯片内均无内置拉高或拉低电阻。这些管脚在使用时不应悬空。
2.建议使用通道A 与传感器相连，作为小信号输入通道；通道B 用于系统参数检测，如电池电压检测。
3.建议使用PNP 管S8550 与片内稳压电源电路配合。也可根据需要使用其他MOS 或双极晶体管，但应注意稳压电源的稳定性。
4.无论是采用片内稳压电源或系统上其他电源，建议传感器和A/D 转换器使用同一模拟供电电源。
5.PD_SCK 的输入时钟脉冲数不应少于25 或多于27，否则会造成串口通讯错误。

• HX711电子秤专用转换芯片读取MCU模块