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1、带I2C接口的数字温度传感器TMP101及其应用hesp导语:是公司消费的位低功耗、高精度的数字温度传感器。b的引脚功能和主要特性/b是公司消费的位低功耗、高精度的数字温度传感器它采用与和相兼容的线数字接口,可应用于很多高分辨率和宽量程温度测量场合,如温度控制系统、个计算机保护、电子测试仪器、办公设备以及生物医学仪器等方面。采用脚封装,其引脚排列如图所示,引脚功能如下:脚:串行总线时钟,电平;脚:接地脚;脚:总线报警输出,开路;脚:电源;脚:用户设置的地址输入;脚:串行数据线,电平,双向,开路;的供电电压范围为,转换精度在可选,分辨率高达。器件工作温度为,最大测量温度超过,同时它还具有以下特点
2、:带有串行总线接口;具有节省功耗的关闭形式;一条总线可连接个器件;可编程的温度上下限存放器及开路中断输出;温度转换速度比同类产品高,单片报价较低。图是的典型连接电路,由于其内部集成了高精度温度传感器,所以除了局部信号线需要加上拉电阻外,不需要外接任何元件。当测量温度超过所设定的窗口极限时,通过信号线向主控器发出中断信号进展报警。表1配置存放器的数据格式ByteD7D6D5D4D3D2D1D01OS/ALERTR1R0F1F0POLTMSD内部构造和存放器功能内部带有数字温度传感器、温度窗口比拟器和串行总线接口。通过一个带隙型温度传感器和一个位转换器将所收集的温度存储在内部的温度存放器中。器件根
3、据用户在温度上下限存放器中设定的和来在温度窗口比拟器中决定是否启动报警输出。控制的主机可以对温度窗口的上、下限进展设置,自身的可编程迟滞特性与故障队列能将误报情况减至最少。系统上电后器件处于一种缺省阈值状态,其温度报警缺省阈值为:下限温度,上限温度。的功能实现和工作方式主要由内部的个存放器来确定,这些存放器分别是地址指针存放器、温度值存放器、配置存放器、温度上限存放器-和温度下限存放器。其中器件的工作方式主要通过对配置存放器的配置来实现,配置存放器的数据格式见表所列,各数据位的详细讲明如下::温度传感器分辨率配置位。通过对该两位的配置,可以控制温度传感器的转换分辨率,同时也可以控制转换时间,而
4、且分辨率越高,转换时间也就越;:错误队列配置位。只有温度连续超过限制次后,报警才会输出,参数由来设置,设置错误队列的目的是用来防止环境噪声对报警输出的影响;:极性位。通过的设置,可以使控制器和输出的极性一致;:设置器件工作在比拟形式还是中断形式,为时工作在中断形式,为时工作在比拟形式;:设置器件是否工作在关断形式,为时为关断形式,为时为正常工作方式;:在关断形式下,向该位写,可以开启一次温度转换;在温度比拟形式下,该数据位可提供比拟形式的状态;b工作方式与串行接口/b工作方式正常工作方式下,当所收集的温度在上下限之外时,会根据配置存放器中的状态来决定器件是工作在比拟形式还是中断形式。当工作在比
5、拟形式下时,所收集的温度即是或者大于时,比拟器将激活告警输出,提醒主机当前工作温度不正常,只有当温度低于时,信号才恢复正常。正常工作时,默认方式为比拟形式。当器件工作在中断形式下,且所收集的温度在上下限之外时,比拟器都会激活报警输出,只有在对存放器进展读操纵或器件在关断形式下时,信号才恢复正常在此种形式下可进展系统的耐温测试。另外,器件还具有节能的关断形式,假如选择该形式,当前的温度转换完毕后,器件会自动关断,此时电流消耗只有,只有向配置存放器的位写才可以开启下一次温度转换。该形式由配置存放器的数据位来设定。串行接口的线分别是数据线和时钟线,当它作为从器件在串行总线上运行时,线是输入线,线是双
6、向串行数据线。另外,根据串行总线标准,有一个位受控地址,受控地址中的最高有效位设为“,另外两个最低有效位通过管脚来控制。当为高电平时的数据应当保持稳定否那么任何的变化都被视为控制信号。在传送数据经过中共有开场信号、完毕、应答三种信号类型。总线通讯协议只有当总线不忙时,才可以开场传送数据。在传送数据期间,时钟信号线为高电平时,数据线必须保持不变,只有在启动停顿状态信号到来后,数据线才能改变。启动停顿状态信号当时钟信号为高电平且数据线从高电平变为低电平时产生起始位信号。监控和的状态,只有当启动信号到来后,芯片才开场工作时钟信号为高电平且数据线从低电平变为高电平时产生停顿位信号。当停顿信号到来时,所
7、有工作完毕。当主设备器件发送起始信号和的地址后,便开场监控总线,假设接收的地址无误,将发出一个确认信号,并根据位的状态来执行读写操纵。写操纵写操纵时,先由主设备器件向发送起始状态和的地址信息位,然后由主设备器件发送数据而由接收数据。写操纵可以分为字节写操纵和页面字节写操纵两种方式,两者的操纵经过根本一样,不同之处在于主设备写入数据的多少。读操纵读操纵与写操纵所不同的是,首先由主设备器件向发送起始状态和的地址信息位,然后由发送数据而由主设备器件接收数据。读操纵分为单字节读操纵和连续读操纵两种方式图给出了软件读取存放器数值的流程图。b和模块的接口应用/b模块是知足标准的处理机模块,它采用个标准的脚
8、接口作为对外总线接口,其中第个接口的、引脚是它的接口引脚,通过其模块内部的桥接控制芯片可将该接口的数据传到模块的处理器。该处理器模块对温度要求较高,工作温度范围在,所以在实际应用中需要对处理器模块环境温度进展收集和分析,而利用可以很方便的实现模块的温度收集功能,其功能系统框架图如图所示。在该系统中,模块作为总线控制器,双方通过总线连接,温度收集结果也通过该总线输出。为和模块存储的电压兼容,芯片采用供电,转换精度为测量温度为。温度报警输出引脚接入,当信号有效时,启动到卡的中断,告知系统的温度出现问题。考虑到温度传感器的报警中断输出,系统中采用的是开路输出,可以将几个温度传感器报警输出线相或者来构成多点收集温度系统,进而测试单板不同位置的温度,同时也可监测风扇转速对单板温度的影响。b结论/b实际应用说明,芯片具有较高的性能,利用它可以较好地实现预期的设计功能。利用主控和多片可以很轻易地构成一个低电压低功耗的多点数字测温系统,且能得到较高的温测精度和较高的读取速度。该系统目前已被应用于某无线接入效劳器的单板系统设计中,理论证实:运行效果良好。编辑:何世平