本课题要求以AVR单片机为主控芯片，设计一个具有低功耗、高精度、高可靠性的4~20mA AD转换模块，采用RS485接口的通信方式，可以长期在无人值守的情况下稳定工作。 

本课题应完成硬件系统设计，包括4~20mA数据采集及调理电路的设计、RS485远程通信接口的设计、低功耗电源电路的设计。并对主要功能模块进行性能分析测试，并对系统对野外环境适应性进行估计。

本模块主要以AVR单片机为主控芯片，采用RS485接口的通信方式，可以长期在无人值守的情况下稳定工作。模块包括模拟信号放大器、电源隔离、信号隔离、线性化等。低功耗、高分辨率、高速和面积小的AD转换机一直是模拟设计者追求的目标。AD转换器的广泛应用除了具有低功耗和高分辨率等优点之外，另一个重要的原因就是它极大的放宽了对比较器精度的要求。基于冗余符号数（RSD）的数字误差校正原理可以很容易的纠正模数转换器的增益和失调误差，并且全差分的模拟信号处理方法可以改进噪声度、信噪比和系统的动态范围。

本小节主要对低功耗隔离AD转换模块的各个模块的芯片进行功耗分析，在节约功耗方面说明芯片选择以及电路设计的原因。

1、在单片机选择方面，ATmega329PA-AU单片机能在1.8V到5.5V的电压下工作，拥有5种休眠模式：空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式和待机模式，可在这几种模式和正常模式之间转换，具有很低的功耗，满足设计的要求。并且为该单片机设计了专门的电池电压检测电路，只有等到检测电压符合要求时铅酸电池对单片机进行供电，才能使AD转换模块正常运行，并降低了不必要的耗电。

2、在传感器选择方面，选择两线制传感器，采用4-20mA的模拟信息量电流为传感器供电，不仅节约了成本，也降低了功耗。

3、在AD转换芯片的选择方面，选用ADS1110ED0芯片，该芯片在一次转换完之后会自动掉电，大大减少了电源的消耗。

得益于单片机和芯片的选择以及电源开关电路的设计，使得该隔离AD转换模块具有很低的功率，再加上铅酸电池10多年的使用寿命，使得该模块可以在长时间无人看管的情况下稳定运行。