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整个界面设 计简单易懂
发布时间:2019-04-28 21:04

  捻线机是玻璃纤维生产线上的关键设备之一,捻线机的平稳运转以及适应生产工艺的多样化是生产线的必要条件,工控自动化是满足这些条件的必要保障。因此,控制系统是玻璃纤维捻线机关键技术的重要环节之一。传统的生产设备由于老化或者自动化程度较低,不能满足行业发展的需要,必须对其进行技术改造。

  用PLC做控制系统核心,成本低、稳定性高,程序编写和调试也比较方便。但PLC在人机对话、故障判断、在线修改等方面有些不便,需要对编程非常熟悉的专业人员进行操作。并且,想要直观地了解生产过程和监控信号的动态变化必须选择一个上位机来配合PLC,才能组成较好的自动控制系统。因此,本系统采用触摸屏与PLC通信,共同组成生产过程的自动控制系统。

  系统主要由触摸屏、可编程控制器PLC、开关电源、步进电机驱动器、步进电机、变频器、三相异步电动机等构成,其配置如图1所示。控制系统主要利用程序控制钢领板运行的速度、方向、位移,达到控制成形。

  触摸屏作为人机界面可以进行工艺参数的设定、运行状态的监控等。可编程控制器是整个控制系统的核心。它将工艺参数存储并通过一定的控制算法控制变频器的运行状态以及步进电机的运行状态。开关电源为触摸屏、PLC、步进电机(包括接近开关、按钮、中间继电器)等提供工作电源。步进电机驱动器将可编程控制器给定的控制信号转换和放大驱动步进电机工作。步进电机作为执行单元通过机械传动主要完成捻线机钢领板的升降动作。变频器通过可编程控制器控制运行状态,通过内部参数的设定,可以调整运行的频率,从而控制三相异步电动机的运行状态和工作频率。

  本设计采用EView MTS000工业嵌入式触摸屏人机界面。在MTS000组态软件中定义串口类设备s7.200PLC,串口号为COM.。设备定义结束后,定义I/0实型变量和离散变量,分别与设备输入寄存器和输出寄存器连接,实现开关量的控制口。触摸屏与PLC的连接如图2所示,并且按表1所示设置触摸屏中的通信参数。

  MTS000中用“工程”来表示组态软件组态生成的应用系统。创建一个新工程就是创建一个新的用户应用系统。建立工程的一般步骤为:构造数据库(定义变量)_+定义设备一设计图形界面一建立动画连接。+运行和调试。但是,在进行设计的时候,它们不是独立的,而是交替进行的,需要综合考虑。首先,创建一个新工程,定义路径和名称,在设备选项中选定一个COM口,进行PLC连接。MTS000提供的设备连接向导对话框列出了工业生产常用的一些硬件设备(如PLC、板卡、智能仪表、变频器等),并且已经根据这些常用设备各自的通信协议制作了相应的通信协议,使应用人员从繁琐的底层驱动程序中解脱出来。选择了西门子公司S7.200系列PLC后,选择通信方式,并给定设备名称和地址,还要设置采样时间和通信参数。

  然后,进行动画画面的设计和变量的定义。双击数据词典,定义和编写系统所有变量。变量可以设为只读、只写和读/写模式。对于既要采集PLC状态,又要实现对PLC的远程控制的变量设置为读/写模式,而不需要向PLC发送命令的变量设置为只读,这样可以节省PLC扫描时间、加快系统进程、提高PLC效率。

  绘制图形画面时,双击画面选项,在弹出的绘图环境下绘制与捻线机相对应的监控画面。系统监控的设备较多,为更清楚明了地显示不同设备的各个参数,需要绘制多幅画面,既方便显示又方便现场操作员进行控制。

  主画面里利用ShowPicture(画面名)函数实现对其他画面的调用。绘制完流程画面后,将系统与要监控的参数和画面中的变量一一对应起来。这样HMI组态基本完成。

  在MTS000组态软件中编制系统的组态界面。根据本系统的特点及实际使用情况,界面设计由系统开机欢迎、上电提示、零点调整和查询(总程、动程、升速、降速、级升、滑行)、方式设置的修改和查询(成形方式、停车方式、回零方式)、数据的修改和查询(计长长度、罗拉直径、高度系数、手动速度、回零速度)等界面组成。这里给出了零点调整界面和数据设置界面,分别如图3、图4所示。

  零点调整界面动态显示纱线的高度及长度。并动画显示纱线的成形过程。不同的纱型具有不同的动画显示过程。数据设置采用弹出数字小键盘的形式进行数据的设置和修改。整个界面设计简单易懂。一目了然。使操作人员不需要专业知识,随着操作提示和帮助,首次操作就可以基本独立地进行工作。

  PLC的主要输入/输出端口定义以及PLC寄存器单元分配分别如表2、3所示:

  为方便地增加或删减程序模块,同时也便于针对不同程序模块进行完善,程序设计采用模块化结构。PLC程序流程图如图5所示:

  实际应用结果表明,玻璃纤维捻线机自动控制系统采用EasyView触摸屏,简化了控制系统结构,大大地提高了控制系统的实时监控性,有效地降低了生产成本;PLC控制捻线机的运行和纱线的成形,达到了预期的控制效果,提高了生产效率。

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  和特点 4线触摸屏接口 工作电压:1.6 V至3.6 V 中值滤波器与均值滤波器,用于降低噪声 自动转换序列器与定时器 用户可编程的转换参数 辅助模拟输入/电池监控器(0.5 V至5 V) 1个可选的通用接口(GPIO) 中断输出(INT,PENIRQ) 触摸压力测量 触摸唤醒功能 关断模式:6 µA(最大值) 12引脚1.6 mm × 2 mm WLCSP封装 16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP封装 产品详情 AD7879/AD7889是12位逐次逼近型模数转换器(SAR ADC),具有同步串行接口以及用于驱动4线电阻触摸屏的低导通电阻开关。AD7879/AD7889工作电源电压极低,采用1.6 V至3.6 V单电源供电, 吞吐速率为105 kSPS。这些器件具有关断模式,此模式下功耗不足6 µA。为了降低来自LCD以及其它源的噪声,AD7879/AD7889内置预处理模块。预处理功能包括中值滤波器及均值滤波器。这两个滤波器的结合提供了更稳定的解决方案,能滤除信号中的杂散噪声,而只保留有用的数据。两个滤波器的尺寸都可以设置。其它用户可编程转换控制包括可变采集时间及第一转换延迟。每次转换可利用多达16个均值。AD7879/AD7889采用自动转换序列器与定时器,可以在从模式或独立(主)模...

  和特点 4线触摸屏接口 片内温度传感器:-40°C至+85°C 2.5 V片内基准电压源 电池测量(0 V至6 V) 触摸压力测量 额定吞吐量:125 kSPS 单电源(VCC):2.2 V至5.25 V 比率转换 高速串行接口 可编程8位或12位分辨率 1个辅助模拟输入 关断模式:最大1 µA产品详情 AD7873是一款12位逐次逼近型ADC,具有同步串行接口以及用于驱动触摸屏的低导通电阻开关,采用2.2 V至5.25V单电源供电,吞吐量大于125 kSPS。AD7873可用于电池测量、温度测量和触摸压力测量,还具有一个2.5 V片上基准电压源,可用于辅助输入、电池监控器和温度测量等模式。不使用时,可关断内部基准电压源以降低功耗。也可以使用外部基准电压,并可在1 V至VCC范围内变化,模拟输入范围为0 V至VREF。这款器件具有关断模式,此模式下功耗不足1 µA。AD7873具有片上开关,再配合低功耗和高速工作特性,使之非常适用于电池供电系统,如带电阻触摸屏的个人数字助理及其它便携式设备。它提供三种封装:16引脚、0.15英寸、四分之一大小集成封装(QSOP),16引脚超薄紧缩小型封装(TSSOP),以及16引脚架构芯片级封装(LFCSP)。产品聚焦 提供比率转换模式,从而...

  和特点 4线触摸屏接口 电源电压:1.6V~3.6V 中值滤波器与均值滤波器,用于降低噪声 自动转换序列器与定时器 用户可编程的转换参数 辅助模拟输入/电池监控器(0.5 V~5 V) 1个可选的通用接口(GPIO ) 中断输出(INT,PENIRQ) 触摸压力测量 触摸唤醒功能 关断模式:最大值6 μA 12引脚、1.6 mm × 2 mm WLCSP封装 16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP封装产品详情 AD7879/AD7889是12位逐次逼近型模数转换器(SAR ADC),具有同步串行接口以及用于驱动4线电阻触摸屏的低导通电阻开关。AD7879/AD7889工作电源电压极低,采用1.6 V至3.6 V单电源供电,吞吐速率为105 kSPS。这些器件具有关断模式,此模式下功耗不足6 µA。为了降低来自LCD以及其它源的噪声,AD7879/AD7889内置预处理模块。预处理功能包括中值滤波器及均值滤波器。这两个滤波器的结合提供了更稳定的解决方案,能滤除信号中的杂散噪声,只保留有用的数据。两个滤波器的尺寸都可以设置。其它用户可编程转换控制包括可变采集时间及第一转换延迟。每次转换可利用多达16个均值。AD7879/AD7889采用自动转换序列器与定时器,可以在从模式或独立(主)模式下工作。...

  AD7156 超低功耗、1.8 V、3 mm × 3 mm、双通道电容式转换器

  和特点 超低功耗电源电压: 1.8 V 至 3.6 V工作电流: 70 μA (典型值)关断电流:2 μA(典型值) 快速响应时间转换时间:每通道10 ms从串行接口唤醒时间:300 μs 自适应式环境补偿技术 2 个电容输入通道传感器电容(CSENS): 0 pF至13 pF灵敏度可达3 fF 2 种工作模式固定设置的独立模式用户自定义设置的微控制器接口模式 2 个检测输出标志双线C兼容)工作温度范围:−40°C至+85°C 10引脚LFCSP封装(3 mm × 3 mm × 0.8 mm) 产品详情 AD7156采用一种响应快速的超低功耗转换器,为电容式传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7156采用ADI公司的电容数字转换器(CDC)技术,这种技术汇集与实际传感器接口过程中起着重要作用的多种特色功能于一身,如高输入灵敏度、较高的输入寄生接地电容和漏电流容限。集成自适应式阙值算法可对因环境因素(如湿度和温度)或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下,AD7156采用固定上电设置以独立模式运行,并以两路数字输出显示检测结果。另外,AD7156也可通过串行接口与微控制器连接,可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程,而数据和状态信息则可从...

  和特点 可编程电容数字转换器(CDC) - 欲了解更多信息,请参考数据手册。 片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器映射与AD714x兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型(串行外设接口兼容)接口(AD7147A) I2C兼容型串行接口(AD7147A-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 25引脚、2.3 mm × 2.1 mm WLCSP封装 从触摸到响应的延迟时间极短产品详情 AD7147A CapTouch™控制器设计用于电容式传感器,以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板,为超薄型应用创造了可能。AD7147A是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行较少的软件,可能需要两层PCB。AD7147A设计用于单电极电容式传感器(接地传感器)。配有一个有源屏蔽输入,以尽可能降低传感器中的噪声影响。AD7147A配有片内校准逻辑,用以补偿周围环境发生的变化。只要传感...

  和特点 超低功耗工作电压(V):2.7 V至3.6 V;工作电流:70 µA 响应时间:10 ms 自适应式环境补偿技术 1个电容输入通道传感器电容(CSENS)0 pF,最高13 Pf灵敏度可达1 fF 经过EMC测试 两种运行模式固定设置的独立运行模式用户自定义设置的微控制器接口运行模式 近程检测输出标志 双线C兼容) 工作温度:-40°C至+85°C 10引脚MSOP封装产品详情 AD7151采用一种响应快速的超低功耗转换器,为电容式近程传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7150是AD7151的双通道形式。AD7151采用ADI公司的电容-数字转换器(CDC)技术,这种技术汇集了与实际传感器接口过程中起着重要作用的众多特性于一身,如高输入灵敏度,较高的输入寄生接地电容和泄漏电流容限。集成自适应式阈值算法可对因环境因素(如湿度和温度)或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下,AD7151采用固定加电设置以独立模式运行,并以一路数字输出显示检测结果。另外,AD7151也可通过串行接口与微控制器连接,可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程,而数据和状态信息则可从该器件中读取。AD7151工作电源电压为2.7...

  和特点 下载示例代码采用单芯片解决方案的新标准可与单一或差分浮动式传感器接口分辨率:最低4 aF(即最高21 ENOB)精度:4 fF线%共模(不可变)电容最大可达17 pF满量程(可变)电容范围:±4 pF耐受对地寄生电容:最大60 pF更新速率:10 Hz~90 Hz16 Hz时,50 Hz、60 Hz同时抑制片内温度传感器分辨率:0.1°C,精度:±2°C电压输入通道内部时钟振荡器双线.7 mA工作温度范围:–40°C~+125°C16引脚TSSOP封装 产品详情 AD7745/AD7746均为高分辨率、Σ-Δ电容数字转换器(CDC),可直接与电容传感器的电容连接进行测量。该芯片还具有高分辨率(24位无失码、最高21位有效分辨率)、高线 fF工厂校准)等固有特性。AD7745/AD7746的电容输入范围是±4 pF(可变),同时可接受最大17 pF共模电容(不可变),后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器(CAPDAC)来平衡。AD7745拥有一个电容输入通道,AD7746则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。AD7745/AD7746针对浮动式电容传感器而设计...

  和特点 采用单芯片解决方案的新标准可与单一或差分浮动式传感器接口分辨率:最低4 aF(即最高21 ENOB)精度:4 fF线%共模(不可变)电容最大可达17 pF满量程(可变)电容范围:±4 pF耐受对地寄生电容:最大60 pF更新速率:10 Hz~90 Hz16 Hz时,50 Hz、60 Hz同时抑制片内温度传感器▪ 分辨率:0.1°C,精度:±2°C电压输入通道内部时钟振荡器双线 V单电源工作▪ 功耗:0.7 mA工作温度范围:–40°C~+125°C16引脚TSSOP封装 产品详情 AD7745/AD7746均为高分辨率、Σ-Δ电容数字转换器(CDC),可直接与电容传感器的电容连接进行测量。该芯片还具有高分辨率(24位无失码、最高21位有效分辨率)、高线 fF工厂校准)等固有特性。AD7745/AD7746的电容输入范围是±4 pF(可变),同时可接受最大17 pF共模电容(不可变),后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器(CAPDAC)来平衡。AD7745拥有一个电容输入通道,AD7746则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。AD7745/AD7746针对浮动式电容传感器而设计。若...

  和特点 可编程的电容-数字转换器25 ms的更新速率(最大序列长度时)分辨率优于1 fF8个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件 自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应式阈值和灵敏度水平 用片内RAM存储校准数据 I2C® 兼容型串行接口 串行接口专用独立VDRIVE电平 主机控制器中断输出 16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP-VQ封装 2.6 V至3.6 V的工作电压 低工作电流全功耗模式:不足1 mA低功耗模式:50 µA产品详情 AD7143是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC),可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7143可与外部电容式传感器接口,从而实现电容按钮、滚动条和滚轮等功能。 CDC有8个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta (Σ-Δ)电容-数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮,也可配置成一个滚动条或滚轮,或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行软件。AD7143配有片内校准逻辑,用以处理周围环境发生的变化。传...

  和特点 电容数字转换器 与浮动式传感器接口 分辨率:最低0.25 fF(即最高12 ENOB) 线% 共模(不可变)电容最大可达5 pF 内部时钟振荡器 双线C兼容) 单电源供电:2.7 V至3.6 V,功耗:100 μA 欲了解更多信息,请参考数据手册产品详情 AD7152/AD7153均为12位Σ-Δ型电容数字转换器(CDC),要测量的电容可直接连接到器件输入端。该器件结构具有高分辨率(12位无失码、最高12位有效分辨率)和高线%)等固有特性。两款器件在每种工作模式下均有四种电容输入范围:在差分模式下为±0.25 pF至±2 pF,在单端模式下为0.5 pF至4 pF。AD7152/AD7153可接受最大5 pF共模电容(不可变),后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器(CAPDAC)来平衡。AD7153拥有一个电容输入通道,AD7152则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。两款器件均针对浮动式电容传感器而设计。AD7152/AD7153均有一个双线C®兼容串行接口。二者均可采用2.7 V至3.6 V单电源供电,额定温度范围为−40°C至+85°C,采用10引脚MSOP封装。应用 汽车电子、工业和医疗系统,用于:压力测量位置检测液...

  和特点 4线触摸屏接口 额定吞吐量:125 kSPS 低功耗:最大1.37 mW(125 kSPS,VCC = 3.6 V) 单电源(VCC):2.2 V至5.25 V 比率转换 高速串行接口 可编程8位或12位分辨率 2个辅助模拟输入 关断模式:最大1 µA 16引脚QSOP和TSSOP封装产品详情 AD7843是一款12位逐次逼近型ADC,具有同步串行接口以及用于驱动触摸屏的低导通电阻开关,采用2.2 V至5.25V单电源供电,吞吐量大于125 kSPS。AD7843采用的外部基准电压,可在1 V至+VCC范围内变化,而模拟输入范围为0 V至VREF。这款器件具有关断模式,此模式下功耗不足1 µA。AD7843提供两种封装:16引脚、0.15英寸、四分之一大小集成封装(QSOP). 和16引脚超薄紧缩小型封装(TSSOP)。查看QSOP 封装尺寸。(格式:pdf,大小:19,569 字节)同时也可查看AD7843的同类器件AD7873。AD7873与AD7843相似,但拥有更多功能,例如:一个片内温度传感器(-40°C至+ 85°C),2.5 V片内基准电压源,以及电池和触摸压力测量。方框图...

  和特点 可编程的电容数字转换器36 ms的更新速率(最大序列长度时)分辨率优于1 fF14个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平用片内RAM存储校准数据SPI®兼容型串行接口(AD7142) I2C®兼容型串行接口(AD7142-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平中断输出和GPIO 32-引脚、5 mm x 5 mm LFCSP_VQ封装 电源电压:2.6 V至3.6 V低工作电流全功率模式:小于1 mA低功耗模式:50 µA 产品详情 AD7142和AD7142-1是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC),可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7142和AD7142-1可与外部电容式传感器接口,从而实现电容按钮、滚动条或滚轮等功能。该CDC有14个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型电容数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮,也可配置成一个滚动条或滚轮,或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主处理器上运行较少的软件。 A...

  和特点 超低功耗工作电压(V):2.7 V至3.6 V;工作电流:100 µA 响应时间:10 ms 自适应式环境补偿技术 2个独立的电容输入通道传感器电容(CSENS)0 pF,最高13 Pf灵敏度可达1 fF 经过EMC测试 两种运行模式固定设置的独立运行模式用户自定义设置的微控制器接口运行模式 两个近程检测输出标志 双线C兼容) 工作温度:−40°C至+85°C 10引脚MSOP封装产品详情 AD7150采用一种响应快速的超低功耗转换器,为电容式近程传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7151是AD7150的更低功耗、单通道形式。AD7150采用ADI公司的电容-数字转换器(CDC)技术,这种技术汇集了与实际传感器接口过程中起着重要作用的多种特色功能于一身,如高输入灵敏度,较高的输入寄生接地电容和泄漏电流容限。集成自适应式阈值算法可对因环境因素(如湿度和温度)或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下,AD7150采用固定加电设置以独立模式运行,并以两路数字输出显示检测结果。另外,AD7150也可通过串行接口与微控制器连接,可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程,数据和状态信息可从该器件中读取。 AD...

  和特点 可编程的电容-数字转换器(CDC)fF分辨率 13路电容传感器输入 9ms的更新速率(所有13路传感器输入) 无需外部RC元件 自动转换定序器 /li 片内自动校准逻辑 自动补偿环境变化 自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器图可与AD7142兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型(串行外设接口兼容)串行接口(AD7147) I2C兼容型串行接口(AD7147-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 中断输出和通用输入/输出(GPIO) 24引脚、4 mm x 4 mm LFCSP封装 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 AD7147 CapTouch™控制器设计用于电容式传感器,以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板,为超薄型应用创造了可能。AD7147是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道,通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta (Σ-Δ) 转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化,并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程,用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器只要求在主机处理器上运行较少的软件。AD7147设计用于单电极电容式传感器(接地传感器)。配有一个有源...

  和特点 4线触摸屏接口 LCD降噪特性(STOPACQ引脚) 自动转换序列器与定时器 用户可编程的转换参数 片内温度传感器:-40°C至+85°C 2.5 V片内基准电压源 片内8位DAC 3个辅助模拟输入 1个专用GPIO和3个可选GPIO 3个中断输出 2个电池测量通道(0.5 V至5 V) 通过汽车应用认证 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 AD7877是一款12位逐次逼近型ADC,具有同步串行接口以及用于驱动触摸屏的低导通电阻开关,采用2.7 V至5.25 V单电源供电(2.2 V也可正常运转),吞吐速率为125 kSPS。AD7877可用于两个输入上的电池测量、温度测量和触摸压力测量。AD7877还具有一个2.5 V片上基准电压源。不使用时,可关断基准电压源以降低功耗。也可以使用外部基准电压,并可在1 V至+VCC范围内变化,模拟输入范围为0 V至VREF。这款器件具有关断模式,此模式下功耗不足1 µA。片上ADC的相位采集通过STOPACQ引脚来控制,这样可以降低来自LCD的噪声影响。用户可编程转换控制包括可变采集时间及第一转换延迟。每次转换可利用多达16个均值。该器件还有一个片上DAC,用来控制LCD背光或对比度。AD7877采用转换序列器与定...