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文档简介

温度传感温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器主要可分为三种:传统分立传感器,如热电偶、热敏电阻、热敏二极管等;模拟集成传感器,如AD590、SG590、LM94022、LM35等;数字温度传感器,如DS18B20、DS1624、DS1629、DS1722、MAX6575、MAX6636、TMP275、AD7187等。根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、激光传感器、红外传感器和微波传感器。一、传统分立传感器1、热敏电阻传感器Pt1001.1传感器简介Pt100温度传感器为正温度系数热敏电阻传感器,主要技术参数如下:测量范围:200+850;允许电流:5mA;热响应时间:30s。另外,Pt100温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。铂热电阻的线性较好,在之间变化时,最大非线性偏差小于0.5。铂热电阻阻值与温度关系为:(1)200t0时,RPt100=100*1+At+Bt2+Ct3(t-100)(2)0t850时,RPt100=100*(1+At+ Bt2) 式中,A=0.00390802;B=-0.000000580;C=0.0000000000042735。可见Pt100在常温0100变化时线性度非常好,其阻值表达式可近似简化为:PRt=100(1+At),当温度变化1,PRt100阻值近似变化为0.39。表1.1为PRt100在0100的分度表。表1.1 PRt100的分度表(0100)1.2传感器电路传感器电路包括测量电桥和放大电路两部分,如图1.2所示。图1.2 传感器放大电路 图中,R2、R3、R4和Pt100组成传感器测量电桥,为了保证电桥输出电压信号的稳定,电桥的输入电压通过TL431稳至2.5V。从电桥获取的差分信号通过两级运放放大后输入单片机。电桥的一个桥臂采用可调电阻R3,通过调节R3可以调整输入到运放的差分电压信号大小,通常用于调整零点。放大电路采用LM358集成运算放大器,为了防止单级放大倍数过高带来的非线性误差,放大电路采用两级放大。温度在0100变化,当温度上升时,Pt100阻值变大,输入放大电路的差分信号变大,放大电路的输出电压Av对应升高。注意:虽然电桥部分已经经过TL431稳压,但是整个模拟的电压VCC一定要稳定,否则随着VCC的波动,运放LM358的工作电压波动,输出电压Av随之波动,最后导致A/D转换的结果波动,测量结果上下跳变。二、模拟集成传感器1、电流输出型传感器AD590AD590是AD公司利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器。实际上,中国也开发出了同类型的产品SG590。这种器件在被测温度一定时,相当于一个恒流源。该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。即使电源在515V之间变化,其电流只是在1A以下作微小变化。1.1 AD590简介 AD590是电流型温度传感器,通过对电流的测量可得到所需要的温度值。根据特性分挡,AD590的后缀以I,J,K,L,M表示。AD590L,AD590M一般用于精密温度测量电路,其电路外形如图1所示,它采用金属壳3 脚封装,其中1脚为电源正端V;2脚为电流输出端I0;3脚为管壳,一般不用。集成温度传感器的电路符号如图2所示。AD590的主特性参数如下: 工作电压:430V; 工作温度:55150; 保存温度:65175; 正向电压:44V; 反向电压:20V;焊接温度(10秒):300;灵敏度:1AK。1.2 AD590的工作原理在被测温度一定时,AD590相当于一个恒流源,把它和530V的直流电源相连,并在输出端串接一个1k的恒值电阻,那么,此电阻上流过的电流将和被测温度成正比,此时电阻两端将会有1mVK的电压信号。其基本电路如图3所示。图3是利用UBE特性的集成PN结传感器的感温部分核心电路。其中T1、T2起恒流作用,可用于使左右两支路的集电极电流I1和I2相等;T3、T4是感温用的晶体管,两个管的材质和工艺完全相同,但T3实质上是由n个晶体管并联而成,因而其结面积是T4的n倍。T3和T4的发射结电压UBE3和UBE4经反极性串联后加在电阻R上,所以R上端电压为UBE。因此,电流I1为: I1UBER(KTq)(lnn)R对于AD590,n8,这样,电路的总电流将与热力学温度T成正比,将此电流引至负载电阻RL上便可得到与T成正比的输出电压。由于利用了恒流特性,所以输出信号不受电源电压和导线电阻的影响。图3中的电阻R是在硅板上形成的薄膜电阻,该电阻已用激光修正了其电阻值,因而在基准温度下可得到1AK的I值。图4所示是AD590的内部电路,图中的T1T4相当于图3中的T1、T2,而T9, T11相当于图3中的T3、T4。R5、R6是薄膜工艺制成的低温度系数电阻,供出厂前调整之用。T7、T8,T10为对称的Wilson电路,用来提高阻抗。T5、T12和T10为启动电路,其中T5为恒定偏置二极管。T6可用来防止电源反接时损坏电路,同时也可使左右两支路对称。R1,R2为发射极反馈电阻,可用于进一步提高阻抗。T1T4是为热效应而设计的连接方式。而C1和R4则可用来防止寄生振荡。该电路的设计使得T9,T10,T11三者的发射极电流相等,并同为整个电路总电流I的13。T9和T11 的发射结面积比为8:1,T10和T11的发射结面积相等。T9和T11的发射结电压互相反极性串联后加在电阻R5和R6上,因此可以写出:UBE(R62 R5)I3R6上只有T9的发射极电流,而R5上除了来自T10的发射极电流外,还有来自T11的发射极电流,所以R5上的压降是R5的23。根据上式不难看出,要想改变UBE,可以在调整R5后再调整R6,而增大R5的效果和减小R6是一样的,其结果都会使UBE减小,不过,改变R5对UBE的影响更为显著,因为它前面的系数较大。实际上就是利用激光修正R5以进行粗调,修正R6以实现细调,最终使其在250之下使总电流I达到1AK。1.3 测温电路的设计在设计测温电路时,首先应将电流转换成电压。由于AD590为电流输出元件,它的温度每升高1K,电流就增加1A。当AD590的电流通过一个 10k的电阻时,这个电阻上的压降为10mV,即转换成10mVK,为了使此电阻精确(01),可用一个96k的电阻与一个1k电位器串联,然后通过调节电位器来获得精确的10k。图5所示是一个电流电压和绝对摄氏温标的转换电路,其中运算放大器A1被接成电压跟随器形式,以增加信号的输入阻抗。而运放A2的作用是把绝对温标转换成摄氏温标,给A2的同相输入端输入一个恒定的电压(如1235V),然后将此电压放大到273V。这样,A1与A2输出端之间的电压即为转换成的摄氏温标。将AD590放入0的冰水混合溶液中,A1同相输入端的电压应为273V,同样使A2的输出电压也为273V,因此A1与A2两输出端之间的电压:2732730V即对应于0。 图2.1为简单的测温电路。AD590在25(298.2K)时,理想输出电流为298.2A,但实际上存在一定误差,可以在外电路中进行修正。将AD590串联一个可调电阻,在已知温度下调整电阻值,是输出电压U0满足1mV/K的关系(如25时,U0应为298.2 mV)。调整好以后,固定可调电阻,即可由输出电压U0读出AD590所处的热力学温度。图2.2 简单的控温电路图2.1简单的测温电路图6 A/D转换和数码显示电路框图图2.2为简单的控温电路。LM311为比较器,它的输出控制加热器电流,调节RT可改变比较电压,从而改变了控制温度。AD581是稳压器,为AD590提供一个合理的稳定电压。1.4 AD转换和显示电路的设计设计AD转换和显示电路具有两种方案。分述如下:(1)用AD转换器MC14433实现首先将AD590的输出电流转换成电压,由于此信号为模拟信号,因此,要进行数码显示,还需将此信号转换成数字信号。采用MC14433的转换电路如图6所示。此电路的作用是通过AD转换器MC14433将模拟信号转换成数字信号,以控制显示电路。其中MC14511为译码锁存驱动电路,它的输入为BCD码,输出为七段译码。LED数码显示由MC14433的位选信号DS1DS4通过达林顿阵列MC1413来驱动,并由MC14433的 DS1、Q2端来控制“”、“”温度的显示。当DS11,Q21时,显示为正;Q20时,显示为负。(2)用ICL7106来实现采用ICL7106的AD转换及LCD显示电路框图如图7所示。其中,ICL7106是3位半显示的AD转换电路,它内含液晶显示驱动电路,可用来进行AD转换和LCD显示驱动。2、电压输出型传感器LM352.1 LM35简介LM35为电压输出型传感器,主要技术参数如下:电源电压:430V;测温范围:-55+150。图2.3为LM35的两种不同封装的外形图。图2.3 LM35的引脚图2.2 LM35的工作原理LM35的输出电压与摄氏温度的线形关系可用下面公式表示:V=0.01T0时输出为0 V,每升高1,输出电压增加10 mV。设计AD转换电路,有两种形式:串行输出和并行输出。其转换电路分别如图2.4和2.5所示。图2.4 LM35 A/D转换电路(串行)图2.5 LM35 A/D转换电路(并行)3、LM940223.1 LM94022简介LM94022是一种模拟输出的集成温度传感器,主要应用于手机、无线收发器、电池管理、汽车、办公室设备及家用电器等。该传感器主要特点包括工作电压低,可在1.5V电压下工作;工作电压范围宽1.55.5V;末级为推挽输出,有50A输出电流的能力;有四种灵敏度供用户选择;测量范围为-50+150;静态电流低,典型值为5.4A;精度(与测量范围有关):2040为 1.5;-70-50为1.8;-5090为2.1;-50150为2.7;采用小尺寸SO70封装。LM94022的管脚排列如图3.1所示,各管脚功能如表3.1所示。图3.1 LM94022引脚图 表3.1 LM94022引脚功能表LM94022根据GS0、GS1被施加的不同电平有4种灵敏度供用户选择,如表3.2所示。用户可根据测温的范围及接口电路的工作电压的条件来合理选择。灵敏度由GS0及GS1的电平确定:高电平要求大于(VDD-0.5V);低电平要求小于0.5V。 表3.2 LM94022提供的4种灵敏度(典型值)。表3.2 灵敏度参照表3.2 LM94022基本原理LM9402输出电压随温度升高而下降,其灵敏度为负值。在VDD为5V时,不同灵敏度的几个特定温度值时的输出电压如表3.3所示(典型值)。表3 VDD为5V,TA为25时的输出电压值从图3.2可看出,其线性度极好,这是线性化后的特性。按表3.3的数据计算出的灵敏度值与表3.2给出的典型灵敏度有一些差值。例如,在GS=00时,-25时的输出电压为1168mV,-50时的输出电压为1299mV,则其平均灵敏度为-5.24mV/;50时的输出电压为760mV,75时的输出电压为619mV,则其平均灵敏度为5.64mV/。表3.2中GS=00时,灵敏度为-5.5mV/。图3.2 LM94022的输出特性图表3.3 输出电压表3.3 LM94022基本应用电路图3.3 LM94022的基本应用电路图3.3是LM94022的基本应用电路。在此电路中,GS0、GS1都接地(低电平),所以灵敏度选择的是-5.5mV/。LM94022一般用作精度要求不高的温度测量及控制,其输出端往往与比较器或微控制器等接口。若温度传感器与控制电路距离较远时,连接线应采用屏蔽线。接电容负载的电路如图3.4所示。图3.4(a)与(b)的差别是负载电容容量不同:当负载电容CLOAD1100pF时,用图3.4(b)电路,其中RS值与CLOAD大小有关,如表3.4所示。图3.4 接电容负载的电路图(CLOAD1100pF)ab表3.4 CLOAD值与RS的关系 当LM94022直接与ADC(或微处理器中的ADC)接口时,开始工作时,LM94022的推挽输出端能向ADC中的Cin充电,如图3.5所示。 图3.5 LM94022与ADC接口电路图图3.7 LM94022接两输入与门实现关闭功能图3.6 LM94022接反相器实现关闭功能增加关闭控制功能的电路LM94022是低功耗器件,为实现多路温度测量,可采用关闭控制,在断开VDD时,OUT端呈高阻抗。可以在LM94022的VDD端接一个反相器(见图3.6)或接一个两输入与门来实现关闭(见图3.7)。两者的区别是,前者施加高电平时实现关闭;后者是施加低电平时实现关闭。图3.8是一种数字温度计,其测量温度范围-40+125。LM94022检测的温度转换成模拟信号电压输出,其输出电压直接与带有ADC的微处理器接口,往ADC变换后的数字信号由微处理器进行处理后转换成相应的七段码,送温度显示(数码管),若采用微处理器对传感器作软件线性补偿,可提高测温精度。数字键出可输入报警温度给微处理器,若检测到的温度超过报警温度时,微处理器输出信号,使报警电路发出声、光报警。微处理器的I/O口还可输出开关控制信号,对温度实现简单的开关控制。图3.8 数字温度计电路图3.9 简易的超过阈值温度报警电路图3.9是一种简易的超过阈值温度报警电路。该电路由温度传感器、比较器、4.1V基准电压源、三极管、蜂鸣器及电阻R1R5等组成。电路的工作原理:若LM94022温度传感器的灵敏度已设定,则设定的阈值温度TTH对应的电压值VT可以从图2(或表3)中求出。若先不考虑产生滞后作用的R3的影响,则可以根据已知的VT值求出R1、R2值(在先确定R1值后求出R2值),VT=4.1VR2/(R1+R2)。图3.10 温度特性特性和输出波形图为防止温度在阈值温度附近因传感器输出信号中存在噪声电压影响而使比较器输出产生振荡,在比较器电路中加了一个正反馈电阻R3,则产生一滞后电压VHYS,并且VT值也受R3的影响成为VT2,改进的超过阈值温度报警电路温度特性和输出波形如图3.10所示。VHYS=VT2-VT1,其中VT1、VT2可按下式求出:VT2=4.1VR2/(R1+R2/R3) VT1=4.1VR2/(R2+R1/R3) 上式中4.1V是基准电压值。为减小R3对VT值的影响,一般R3取值较大(如470k2M)。基准电压4.1V经R1、R2分压后的电压VT2加在比较器同相端,LM94022测量温度输出的电压VTEMP加在比较器反相端。一旦VTEMPVT2,则比较器输出VOUT由低电平跳变到高电平,如图11所示,VT导通使蜂鸣器发出报警声。当温度降到(VT2-VHYS)时,比较器输出VOUT才由高电平跳变到低电平,报警声停止。若要控制图3.9度TTH基本保持稳定(约有35变化),可采用图3.11电路对TTH实现自动控制。当温度超过TTH时,比较器的VOUT输出高电平,经反相器后输出低电平,N沟道截止,加热器停止加热;当温度降到(TTH-THYS)时,VOUT由高电平跳变到低电平,N沟道导通,加热器又加热,使温度上升。这样温度在TTH上下波浪式变动。图12 简易的温度控制电路应用LM94022的设计注意事项如下:为保证传感器输出电压精度,VDD取值为 VDD=VOUT+1V; 设计时应尽可能取大的灵敏度,以减少噪声对输出信号电压的影响;减少噪声影响,可在LM94022输出端加一个高频旁路电容器;当传感器与接口电路之间连接较长时,连接线应采用屏蔽线。 三、数字温度传感器1、DS18B201.1 DS18B20简介a. 适应电压范围更宽,电压范围:3.05.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电;b. 独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯c. DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温d. DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内e. 温范围55125,在-10+85时精度为0.5f. 可编程的分辨率为912位,对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625,可实现高精度测温g. 在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快h. 测量结果直接输出数字温度信号,以一线总线串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力e. 负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但不能正常工作。 DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的外形及管脚排列如下图1:DS18B20引脚定义: (1)DQ为数字信号输入/输出端;(2)GND为电源地;(3)VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。1.2 DS18B20工作原理 DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。 DS18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在55所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将重新被装入,计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正计数器1的预置值。图3 DS18B20的测温原理框图DS18B20有4个主要的数据部件: (1)光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 (2)DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625/LSB形式表达,其中S为符号位。这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。 例如+125的数字输出为07D0H,+25.0625的数字输出为0191H,-25.0625的数字输出为FF6FH,-55的数字输出为FC90H。 (3)DS18B20温度传感器的存储器 DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。 (4)配置寄存器 该字节各位的意义如下:TMR1R0111111低五位一直都是“1”,TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率,如下表所示:(DS18B20出厂时被设置为12位)R1R0分辨率温度最大转换时间00993.75ms0110187.2ms1011375ms1112750MS4、高速暂存存储器 高速暂存存储器由9个字节组成,第九个字节是冗余检验字节。当温度转换命令发布后,经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据,读取时低位在前,高位在后。对应的温度计算:当符号位S=0时,直接将二进制位转换为十进制;当S=1时,先将补码变为原码,再计算十进制值。根据DS18B20的通讯协议,主机(单片机)控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位操作,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒,然后释放,当DS18B20收到信号后等待1660微秒左右,后发出60240微秒的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功。2、DS17222.1 DS1722简介DS1722为低价、低功耗的三总线温度传感器,主要技术参数如下:模拟电源电压:2.655.5V; 测温范围:-55+120;DS1722的引脚图如图2.1所示。3、TMP2753.1 TMP275简介TMP275是TI公司于2006年推出的一款低功耗数字输出温度传感器。其精确度达0.5,适用于环境、通信、计算机、消费类、工业以及仪表应用等多个领域的温度测量。 TMP275的高度精确性可使散热与电源管理更加高效,而其低功耗能够延长电池使用寿命并最小化自加热(self-heating)。在-20+ 100范围内,TMP275的精确度为0.5(最大值)。其双线串行接口与I2C相兼容。芯片采用小巧的8引脚MSOP封装。该器件的其他特性包 括:50A低电流、9至12位可编程分辨率、0.1A关机电流模式、整个温度范围内出色的稳定性,以及-40+125的广泛工作温度范围。另 外,该器件还允许多达8个不同地址,以实现接口总线设计的高灵活性。TMP275的引脚排列如图1所示。3.2TMP275的基本原理 TMP275的功能实现和工作方式主要由内部的5个寄存器来确定,分别是:指针寄存器(pointer register)、温度寄存器(temperature register)、配置寄存器(configura-tion register)、上限温度寄存器(THIGH register)和下限温度寄存器(TLOW register)。TMP275的内部寄存器结构如图3所示。 TMP275的工作方式主要通过配置寄存器来实现。配置寄存器的数据格式如下: 各数据位的具体说明如下:SD 设置器件是否工作在关断模式。SD为1时为关断模式,SD为0时为正常模式(包括比较模式和中断模式)。TM 设置器件工作在比较模式还是中断模式。TM为1时工作在中断模式,TM为0时工作在比较模式。POL ALERT极性位。通过POL的设置,可以使控制器和ALERT输出极性一致。F1F0 错误队列配置位。只有温度连续超限n次后,报警才会输出。参数n由F1和F0来设置,设置错误队列的目的是防止环境噪声对报警输出的影响。具体配置参数如表1所列。R1R0 温度传感器分辨率配置位。通过对其配置,可以控制温度传感器的转换分辨率,同时也可以控制时间;分辨率越高,转换时间越长。具体配置参数如表2所列。 4 TMP275的工作方式与串行接口4.1 工作方式正常工作方式下,当所采集的温度在上下限温度之外时,TMP275会依据配置寄存器中的TM状态来决定器件是工作在比较模式还是中断模式。当器件工作 在比较模式,且所采集的温度连续n次(参数n为由F0、F1决定的连续错误数)等于或大于THIGH时,比较器激活ALERT告警输出,提醒主机当前工作 温度不正常;只有当温度连续n次低于TLOW时,ALERT信号才恢复正常。正常工作时,默认方式为比较模式。当器件工作在中断模式,且所采集的温度连续 n次在上下限温度之外时,比较器都会激活ALERT报警输出;只有在对寄存器进行操作或者器件在关断模式下时,ALERT信号才会恢复正常,此种模式下可以进行系统的耐温测试。另外,器件还有节能的关断模式。如果选择该模式,当前的温度转换结束后,器件会自动关断,此时电流消耗只有1A。只有向配置寄存器的OS位写1,才可以开启下一次温度转换。该模式由配置寄存器的SD数据位来设定。4.2 串行接口 TMP275的两线数据线SDA和时钟线SCL兼容I2C协议,而且只能作为从器件。它支持快速模式(1400kHz)和高速模式(1 kHz3.4 MHz)。该器件的地址是由固定的高4位1001以及受控于A0、A1、A2的低3位决定。4.2.1 I2C总线综述初始化传输的设备称为“主设备”,受主设备控制的是“从设备”。主设备产生串行时钟(SCL),控制总线接入,以及产生启动(START)和停止 (STOP)条件。只有在总线不忙时,才可以传送数据。在传送期间,时钟信号线为高电平时,数据线SDA必须保持不变;只有在启动停止信号到来后,数据 线SDA才能改变。TMP275作为从设备,只有接收到启动信号后,芯片才开始工作。若接收到的地址无误,则发出一个确认信号,并根据RW位的状态进行读写操作。当停止信号到来后,所有工作结束。4.2.2从设备接收模式 接收模式下,主设备先向TMP275发送TMP275的地址信息和状态信息(RW=0),然后发送数据,写入地址指针寄存器。下一个字节或者几个字 节再依据指针寄存器的内容写入相应的寄存器。对于每一个成功接收到的数据,TMP275都将发送确认信息。主设备通过发送停止信号而终止数据传输。4.2.3从设备发送模式 发送模式下,主设备先向TMP275发送TMP275的地址信息和状态信息(RW=1),然后读取由地址指针寄存器指定的数据。对于每一个成功接收到的数据,TMP275都将发送确认信息。主设备通过发送停止信号而终止数据传输。3、LM75CIM33.1 LM75CIM3简介图4.1 LM75CIM3的引脚图电源电压:35.5V;工作电流为250A,最大不超过1mA,关闭状态下的电流为4A;在-25+ 100范围内,LM75CIM3的精度我2;在-55+ 125范围内,LM75CIM3的精度为3。LM75CIM3的引脚图如图4.1所示。4、DS16244.1 DS1624简介DS1624是Dallas公司生产的一种功能较强的数字式温度传感器,它比同系列的DS1620控制更为简单,比DS1621分辨率更高,可以使用一片控制器控制多达8片传感器,支持I2C总线协议,测温范围宽,读数稳定,分辨率高,无须外接电路,与单片机接口简单,可以广泛用于温度检测、温度控制,温度报警等领域。测温范围:-55+125,分辨率0.03125;温度值以13位数字量输出(两字节传输);温度转换时间小于1秒;数据的读写通过2线串行接口实现(SDA,SCL)可选总线地址;内部集成256B的E2PROM,可以用来保存用户设定的参数。引脚说明:DS1624为8脚DIP封装或者SOIC封装,其引脚功能如下表。4.2 DS1624的工作原理DS1624采用专用的片内的温度测量技术进行温度的测量。在计数门开通的情况下对低温系数振荡器的脉冲个数进行计数,计数脉冲的周期由高温系数振荡器所决定,计数器和温度寄存器的预先设置值为-55。如果计数器在脉冲结束之前达到0,则温度寄存器增加,同时计数器预置为非线性累加器的值,并重新开始计数,如果脉冲周期在计数器到0之前还未结束,则重复上面的过程,否则停止计数。最终温度寄存器中的值即为被测温度值。DS1624的温度值以0.03125为单位表示,1624 内部的温度寄存器为13位(2个字节)的寄存器,该寄存器可以通过IIC总线串行读出,高位在前。该13寄存器的内容即为补码表示的温度值,最高位置符号位,符号位1表示温度值为负,为0表示温度值为正。将该13位数据的真值乘以0.03125,即为被测温度值。例如: 表示被测温度为:+802*0.03125=25.06254.3 DS1624的工作方式DS1624可以在两种方式下工作,连续转换方式和一次转换方式,通过配置寄存器的来控制使用哪种工作模式。DONE 为转换完成位,温度转换完成时候为1,正在转换时为0,1SHOT为一次模式位,该位为1时,每次收到开始转换命令执行一次温度转换,为0时,执行连续温度转换,该位为非易失性的。DS1624在嵌入一个系统时,需要有MCU对其发出控制命令,如读写状态寄存器,读温度寄存器,开始温度转换等命令,MCU对DS1624的控制是通过I2C总线接口来实现的,写入和读出完全遵循I2C总线的协议。DS1624的命令集包含下面5个,比相同系列的DS1621更加方便,简捷。(1)开始温度转换EEH该命令启动温度转换,无需读数据,再一次转换模式下,该命令启动转换,DS1624完成转换之后保持空闲,在连续转换方式下,该命令启动DS1624进行连续的温度转换。(2)温度转换结束命令22H 该命令停止温度转换,无需更多数据,在连续运行方式下,该命令停止DS1624的温度转换,并且保持空闲,直到DS1624得到新的温度转换开始命令。(3)读温度命令AAH 该命令读出最近一次温度转换的结果,随后DS1624将两个字节补码表示的温度值送出。最高为符号位,最低三位不用。(4)访问配置寄存器ACH 若R/W=0,该命令写入配置寄存器之后,MCU送出一个字节,用以确定DS1624的工作方式;若R/W=1,DS6124送出当前状态用来通知MCU转换是否完成。(5)访问存储器17H该命令用来访问DS1624内部集成的256B的E2存储器,下一字节数据为被访问的存储器的地址,即可进行E2存储器的读写操作,读写时和其他的I2C协议的E2存储器相同。读者可参考其它的资料。 DS1624 启动温度转换、访问配置寄存器、读取温度值的流程图。4.4 典型应用 DS1624的典型应用图,其中LED显示和温度报警电路读者可以自行设计。DS1

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