基于TLC5615的DS1233器件筛选测试仪

孙晨晨

【摘要】为提高DS1233器件测量效率及工作可靠性，在深刻理解信号特征的基础上设计了基于TLC5615的筛选测试仪。本测试仪以ATMEGA 16单片机为核心，采用内部10位AD检测。利用TLC5615接收单片机信号并输出模拟量，被检测的DS1233器件在低电压情况下产生的复位信号，通过NOKIA 5510显示复位电压及工作状态。测试表明：测试仪具有较高的精度，能够正确筛选出损坏的DS1233器件。

【关键词】TLC5615；DS1233；AD；复位电压

1.引言

DS1233经济型复位可以为微处理器监视两个重要条件：电源异常及外部数据覆盖故障。精密的温补基准和比较器电路用来监测电源状况（VCC）。一旦检测到电源超出容差范围，内部将产生电源失效信号、强迫置为复位状态。当VCC恢复到正常条件时，复位状态将持续保持大约350ms，以便电源和处理器达到稳定状态。基于DS1233应用的广泛性，本文设计了一个DS1233器件筛选测试仪，它应用了ATMEGA 16单片机控制TLC5615芯片，通过数据的双向传输输出复位电压值。实验结果证明：该测试仪可方便地嵌入DS1233，且操作简便，成本低廉。

2.测试仪总体设计思路

测试仪设计的总体思路如下。该测试仪选用高性能、低功耗的ATMEGA 16单片机作为控制核心，使用TLC5615芯片接收单片机数字信号，转换为模拟信号输出。单片机对DS1233在低电压的情况产生复位信号进行内部AD检测，检测到复位信号后单片机立即保持发送给TLC5615芯片当前的数字信号，最终根据TLC5615芯片输出的模拟量在液晶屏上显示出DS1233的复位电压值。

3.系统硬件实现

3.1 电源电路设计

由于NOKIA5110显示屏需要3.3V电压供电，市场上多数销售的电源适配器为5V输出，3.3V的适配器很少也很贵。所以本课题采用5V的开关电源做总电源，NOKIA5110显示屏需要的3.3V电压有1117-3.3三端稳压器和滤波电路提供。

3.2 串行数模转换器TLC5615

TLC5615芯片为美国德州仪器公司1999年推出的产品，是具有串行接口的转换器。其输出为电压型，最大输出电压为基准电压值的两倍。带有上电复位功能，即把DAC寄存器复位至全零，TLC5615功耗低、性能价格比高，目前在国内市场很容易购买在。TLC5615与单片机的DIN引脚用于TLC5615与ATMEGA 16之间的数据传输， TLC5615芯片的SCLK接收单片机发出的时钟信号。

3.3 NOKIA 5510液晶显示模块

NOKIA 5510液晶显示模块与单片机的接口电路中，单片机的PB0-PB4分别控制NOKIA 5510液晶显示模块上的芯片使能SCE 、外部复位输入RES 、数据/命令D/C 、串行数据输入SDIN和串行时钟输入SCLK。电路的逻辑电压范围为2.7V-3.3V。

4.软件设计

本测试仪主要由ATMEGA 16单片机AD采集，串行数模转换器TLC5615输出模拟量和NOKIA 5510液晶显示模块组成。测试流程图如下：

图1 测试流程图

4.1 ATMEGA 16单片机AD采集

ATmega16有一个10位的逐次逼近型ADC。ADC与一个8通道的模拟多路复用器连接，能对来自端口 A 的 8 路单端输入电压进行采样。单端电压输入以 0V （GND） 为基准。ADC的操作由两个寄存器控制分别是ADMUX多工选择寄存器和ADCSRA控制状态寄存器。设置程序如下：

void ad_init（uchar io）

{ADMUX=io|0x40； // AREF引脚为参考电压

ADCSR|=BIT（ADEN）；//ad使能

ADCSR|=0X07；//分频

ADCSR|=BIT（ADIE）；//中断使能

ADCSR|=BIT（ADSC）；//ad開启

}

4.2 TLC5615的程序设计

从时序图可以看出，当片选CS为低电平时，输入数据DIN由时钟SCLK同步输入，而且最高有效位在前，低有效位在后。输入时SCLK的上升沿把串行输入数据DIN移入内部16位移位寄存器。片选CS的上升沿把数据传送至寄存器，当片选CS为高电平时，串行输入数据DIN不能由时钟同步送入移位寄存器，输出数据DOUT保持最近的数值不变而不进入高阻状态。由此想要串行输入数据和串行输出数据必须满足两个条件：第一时钟SCLK的有效跳变；第二片选CS为低电平。

具体程序如下：

void tlc5615（uint data）

{uchar i；

data<<=5；

cs0；clk0；

for（i=0；i<12；i++）

{if（（data&0x8000）==0）

{clk0；din0；clk1；}

else

{clk0；din1；clk1；}

data<<=1；clk0；

} cs1；

}

4.3 NOKIA5110显示器的程序设计

NOKIA5110显示器的指令格式分为两种模式：如果D/C（模式选择）置为低，当前字节解释为命令字节。如果D/C置为高，接下来的字节将存储到显示数据RAM。每一个数据字节存入之后，地址计数自动递增。在数据字节最后一位期间会读取D/C信号的电平。每一条指令可用任意次序发送到PCD8544。首先传送的是字节的MSB（高位）。

5.实验论证

本实验过程如图2，开启测试仪电源，将1个DS1233插入其中，按下测试按钮。此时扫描程序启动，直至单片机检测到复位信号后停止扫描。液晶屏上显示出电压值为4.33V即为DS1233的复位电压。实验证明，本测试仪是确实可行的。

图2 DS1233测试仪

参考文献

[1] TLC5615数据手册http：//www.alldatasheet.com/Datasheet-pdf/pdf/28916/TI/TLC5615.html

[2] NOKIA5110显示器http：//www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/18170/PHILIPS/PCD8544.html

[3] 刘海成 AVR单片机原理及测控工程应用：基于ATmega48/ATmega16 北京航空航天大学出版社

[4] 江海波深入浅出AVR单片机：从ATmega48/88/168开始 中国电力出版社