2025 Make Blocks阶段1 - 基于AD7356的8通道12位ADC数据采集PCB模块设计
该项目使用了KiCad软件,使用两个AD7356元件,实现了原理图和PCB的设计,它的主要功能为:8通道12位ADC数据采集PCB模块,4路差分输⼊,每路1Msps采样率。
标签
测试
ADC
开发板
何盼龙
更新2025-09-11
北京理工大学
12
KiCad文件
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1. 所选任务介绍

任务名称:多通道数据采集模块

任务要求:任务是设计一个 8通道 12位 ADC 数据采集模块,要求满足以下条件:

  • 支持 8路单端输入4路差分输入
  • 至少 1Msps采样率
  • 主要器件需在 DigiKey 官网有货且正常售卖。

2. 设计的模块介绍

模块名称:8通道 12位 ADC 数据采集模块

  • 主要芯片选择
    • 主要芯片:AD7356(12位 ADC)
    • 功能:该芯片支持多通道输入,提供高精度数据采集,能够满足1Msps的采样率要求,并支持差分输入模式,减少噪声干扰,适用于高速数据采集应用。
    • 应用:广泛应用于传感器数据采集、自动化控制系统、工业监控等场景。
  • 芯片选择链接https://www.digikey.com/en/products/detail/analog-devices-inc/AD7356BRUZ/1979370

3. 原理图和PCB模块设计介绍

  • 原理图
    • 原理图文件为 l.kicad_sch,展示了所有关键组件的连接方式,包括电源、信号输入、芯片引脚连接等。
    • 以下是原理图截图image.png
  • PCB模块设计
    • 设计的PCB布局文件为 l.kicad_pcb,采用了适当的布局和走线,确保信号传输的可靠性,并减少噪声干扰。
    • 以下是部分PCB布局截图:image.png

4. 模块主要性能指标和管脚定义

  • 性能指标
    • 分辨率:12位
    • 采样率:1Msps
    • 输入模式:4路差分输入
    • 输出接口:SPI
    • 工作电压:5V
  • 管脚定义
    • VDD:电源输入
    • GND:接地
    • IN+IN-:差分输入端口
    • SCK:SPI时钟
    • MISO:SPI主输入从输出
    • MOSI:SPI主输出从输入
    • CS:SPI片选信号

5. eZ-PLM上新建物料和项目的截图

以下是在 eZ-PLM 平台上创建的项目和物料的截图:

image.png

image.png

6. 心得体会

  • 心得体会
    这个项目帮助我更深入地理解了数据采集模块的设计过程,特别是在选择适当的芯片、合理布局电路板和优化设计以提高性能方面。通过实践,我学习到了如何将理论知识与实际应用结合,如何考虑系统的稳定性和可靠性。
  • 遇到的问题
  • 器件选择问题:起初选择了TLA2518元件,但其8个通道总采样率为1Msps,不符合要求,查阅资料,决定使用两片AD7356元件并联实现设计
  • 软件使用问题:没有接触过KiCad软件,起初使用起来比较困难,但是跟着发的教程一步步学下来,掌握了如何使用这个软件
软硬件
附件下载
l.kicad_sch
l.kicad_pcb
团队介绍
何盼龙和李贝楠
团队成员
李贝楠
何盼龙
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