HX711概述

　　HX711是一款專為高精度電子秤而設計的24位A/D轉換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優點。

　　HX711芯片特點

　　·兩路可選擇差分輸入

　　·片內低噪聲可編程放大器，可選增益為64和128

　　·片內穩壓電路可直接向外部傳感器和芯片內A/D轉換器提供電源

　　·片內時鐘振蕩器無需任何外接器件，必要時也可使用外接晶振或時鐘

　　·上電自動復位電路

　　·簡單的數字控制和串口通訊：所有控制由管腳輸入，芯片內寄存器無需編程

　　·可選擇10Hz或80Hz的輸出數據速率

　　·同步抑制50Hz和60Hz的電源干擾

　　·耗電量（含穩壓電源電路）：典型工作電流：《1.7mA，斷電電流：《1μA

　　·工作電壓范圍：2.6~5.5V

　　·工作溫度范圍：-20~+85℃

　　·16管腳的SOP-16封裝

　　HX711引腳及功能

　　1VSUP電源穩壓電路供電電源：2.6~5.5V（不用穩壓電路時應接AVDD）

　　2BASE模擬輸出穩壓電路控制輸出（不用穩壓電路時為無連接）

　　3AVDD電源模擬電源：2.6~5.5V

　　4VFB模擬輸入穩壓電路控制輸入（不用穩壓電路時應接地）

　　5AGND地模擬地

　　6VBG模擬輸出參考電源輸出

　　7INA-模擬輸入通道A負輸入端

　　8INA+模擬輸入通道A正輸入端

　　9INB-模擬輸入通道B負輸入端

　　10INB+模擬輸入通道B正輸入端

　　11PD_SCK數字輸入斷電控制（高電平有效）和串口時鐘輸入

　　12DOUT數字輸出串口數據輸出

　　13XO數字輸入輸出晶振輸入（不用晶振時為無連接）

　　14XI數字輸入外部時鐘或晶振輸入，0：使用片內振蕩器

　　15RATE數字輸入輸出數據速率控制，0：10Hz;1：80Hz

　　16DVDD電源數字電源：2.6~5.5V

　　HX711內部方框圖

　　HX711主要參數

　　滿額度差分輸入范圍V（inp）-V（inn）±0.5（AVDD/GAIN）V

　　輸入共模電壓范圍AGND+0.6AVDD-0.6V

　　使用片內振蕩器，RATE=010

　　使用片內振蕩器，RATE=DVDD80

　　外部時鐘或晶振，RATE=0fclk/1，105，920

　　輸出數據速率

　　外部時鐘或晶振，RATE=DVDDfclk/138，240Hz

　　輸出數據編碼二進制補碼8000007FFFFF（HEX）RATE=0400

　　輸出參考電壓（VBG）1.25V

　　外部時鐘或晶振頻率111.059230MHz

　　模擬電源電流（含穩壓電路）1600μA斷電0.3μA

　　hx711主要電氣參數

　?。?）有效位數ENBs（EffectiveNumberofBits）=ln（FSR/RMSNoise）/ln（2）。FSR為滿量程輸入或輸出，RMSNoise為對應的輸入或輸出噪聲有效值。

　?。?）無噪聲位數（Noise-FreeBits）=ln（FSR/Peak-to-PeakNoise）/ln（2）。FSR為滿量程輸入或輸出，Peak-to-PeakNoise為對應的輸入或輸出噪聲峰-峰值。

　　（3）輸出穩定時間指從上電、復位、輸入通道或增益改變到有效的穩定輸出數據時間。

　　模擬輸入

　　通道A模擬差分輸入可直接與橋式傳感器的差分輸出相接。由于橋式傳感器輸出的信號較小，為了充分利用A/D轉換器的輸入動態范圍，該通道的可編程增益較大，為128或64。這些增益所對應的滿量程差分輸入電壓分別±20mV或±40mV。通道B為固定的64增益，所對應的滿量程差分輸入電壓為±40mV。通道B應用于包括電池在內的系統參數檢測。

　　供電電源

　　數字電源（DVDD）應使用與MCU芯片相同的的數字供電電源。HX711芯片內的穩壓電路可同時向A/D轉換器和外部傳感器提供模擬電源。穩壓電源的供電電壓（VSUP）可與數字電源（DVDD）相同。穩壓電源的輸出電壓值（VAVDD）由外部分壓電阻R1、R2和芯片的輸出參考電壓VBG決定（圖1），VAVDD=VBG（R1+R2）/R2。應選擇該輸出電壓比穩壓電源的輸入電壓（VSUP）低至少100mV。如果不使用芯片內的穩壓電路，管腳VSUP和管腳AVDD應相連，并接到電壓為2.6～5.5V的低噪聲模擬電源。管腳VBG上不需要外接電容，管腳VFB應接地，管腳BASE為無連接。

　　時鐘選擇

　　如果將管腳XI接地，HX711將自動選擇使用內部時鐘振蕩器，并自動關閉外部時鐘輸入和晶振的相關電路。這種情況下，典型輸出數據速率為10Hz或80Hz。如果需要準確的輸出數據速率，可將外部輸入時鐘通過一個20pF的隔直電容連接到XI管腳上，或將晶振連接到XI和XO管腳上。這種情況下，芯片內的時鐘振蕩器電路會自動關閉，晶振時鐘或外部輸入時鐘電路被采用。此時，若晶振頻率為11.0592MHz，輸出數據速率為準確的10Hz或80Hz。輸出數據速率與晶振頻率以上述關系按比例增加或減少。使用外部輸入時鐘時，外部時鐘信號不一定需要為方波?？蓪CU芯片的晶振輸出管腳上的時鐘信號通過20pF的隔直電容連接到XI管腳上，作為外部時鐘輸入。外部時鐘輸入信號的幅值可低至150mV。

　　串口通訊

　　串口通訊線由管腳PD_SCK和DOUT組成，用來輸出數據，選擇輸入通道和增益。當數據輸出管腳DOUT為高電平時，表明A/D轉換器還未準備好輸出數據，此時串口時鐘輸入信號PD_SCK應為低電平。當DOUT從高電平變低電平后，PD_SCK應輸入25至27個不等的時鐘脈沖（圖二）。其中第一個時鐘脈沖的上升沿將讀出輸出24位數據的最高位（MSB），直至第24個時鐘脈沖完成，24位輸出數據從最高位至最低位逐位輸出完成。第25至27個時鐘脈沖用來選擇下一次A/D轉換的輸入通道和增益，參見表三。

　　PD_SCK的輸入時鐘脈沖數不應少于25或多于27，否則會造成串口通訊錯誤。當A/D轉換器的輸入通道或增益改變時，A/D轉換器需要4個數據輸出周期才能穩定。DOUT在4個數據輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數據。

　　復位和斷電

　　當芯片上電時，芯片內的上電自動復位電路會使芯片自動復位。管腳PD_SCK輸入用來控制HX711的斷電。當PD_SCK為低電平時，芯片處于正常工作狀態。

　　如果PD_SCK從低電平變高電平并保持在高電平超過60μs，HX711即進入斷電狀態（圖三）。如使用片內穩壓電源電路，斷電時，外部傳感器和片內A/D轉換器會被同時斷電。當PD_SCK重新回到低電平時，芯片會自動復位后進入正常工作狀態。芯片從復位或斷電狀態進入正常工作狀態后，通道A和增益128會被自動選擇作為第一次A/D轉換的輸入通道和增益。隨后的輸入通道和增益選擇由PD_SCK的脈沖數決定，參見串口通訊一節。芯片從復位或斷電狀態進入正常工作狀態后，A/D轉換器需要4個數據輸出周期才能穩定。DOUT在4個數據輸出周期后才會從高電平變低電平，輸出有效數據。

　　hx711封裝尺寸

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