溫度傳感器TMP275在家庭環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用
近年來(lái)隨著各種無(wú)線通信技術(shù)以及其他相關(guān)技術(shù)的日趨成熟.家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中,各個(gè)節(jié)點(diǎn)置于家庭中的不同位置,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各點(diǎn)的狀況,并及時(shí)上傳到監(jiān)控中心。節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵部件包括傳感器,在家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中大量使用了溫度傳感器。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/85987.htm借助于溫度傳感器,家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)家庭環(huán)境、家用電器和某特殊點(diǎn)的溫度,然后基于測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的控制,從而達(dá)到節(jié)省能源、保障安全和改善人們起居條件的目的。本文以數(shù)字式溫度傳感器TMP275為例,介紹溫度傳感器在家庭環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用。
1 TMP275簡(jiǎn)介
TMP275是TI公司于2006年推出的一款低功耗數(shù)字輸出溫度傳感器。其精確度達(dá)±0.5℃,適用于環(huán)境、通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類(lèi)、工業(yè)以及儀表應(yīng)用等多個(gè)領(lǐng)域的溫度測(cè)量。
TMP275的高度精確性可使散熱與電源管理更加高效,而其低功耗能夠延長(zhǎng)電池使用壽命并最小化自加熱(self-heating)。在-20℃~+100℃范圍內(nèi),TMP275的精確度為±0.5℃(最大值)。其雙線串行接口與I2C相兼容。芯片采用小巧的8引腳MSOP封裝。該器件的其他特性包括:50μA低電流、9至12位可編程分辨率、0.1μA關(guān)機(jī)電流模式、整個(gè)溫度范圍內(nèi)出色的穩(wěn)定性,以及-40℃~+125℃的廣泛工作溫度范圍。另外,該器件還允許多達(dá)8個(gè)不同地址,以實(shí)現(xiàn)接口總線設(shè)計(jì)的高靈活性。TMP275的引腳排列如圖1所示。
2 TMP275硬件設(shè)計(jì)
TMP275的兩線串行接口(引腳SCL、SDA)與I2C總線接口兼容,可以直接與其相連,從而大大降低了設(shè)計(jì)難度。當(dāng)測(cè)量溫度超過(guò)用戶(hù)設(shè)定的最高溫度或低于最低溫度時(shí),引腳ALERT輸出高電平或低電平(可以通過(guò)配置寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn))。上述3個(gè)引腳在實(shí)際連接中需要上拉電阻。引腳A0、A1、A2可以接地或高電平,用于決定芯片的器什地址(有8個(gè))。TMP275的外圍電路原理圖如圖2所示。
3 TMP275的基本原理
TMP275的功能實(shí)現(xiàn)和工作方式主要由內(nèi)部的5個(gè)寄存器來(lái)確定,分別是:指針寄存器(pointer register)、溫度寄存器(temperature register)、配置寄存器(configura-tion register)、上限溫度寄存器(THIGH register)和下限溫度寄存器(TLOW register)。TMP275的內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)如圖3所示。
TMP275的工作方式主要通過(guò)配置寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)。配置寄存器的數(shù)據(jù)格式如下:
各數(shù)據(jù)位的具體說(shuō)明如下:
SD 設(shè)置器件是否工作在關(guān)斷模式。SD為1時(shí)為關(guān)斷模式,SD為0時(shí)為正常模式(包括比較模式和中斷模式)。
TM 設(shè)置器件工作在比較模式還是中斷模式。TM為1時(shí)工作在中斷模式,TM為0時(shí)工作在比較模式。
POL ALERT極性位。通過(guò)POL的設(shè)置,可以使控制器和ALERT輸出極性一致。
F1/F0 錯(cuò)誤隊(duì)列配置位。只有溫度連續(xù)超限n次后,報(bào)警才會(huì)輸出。參數(shù)n由F1和F0來(lái)設(shè)置,設(shè)置錯(cuò)誤隊(duì)列的目的是防止環(huán)境噪聲對(duì)報(bào)警輸出的影響。具體配置參數(shù)如表1所列。
R1/R0 溫度傳感器分辨率配置位。通過(guò)對(duì)其配置,可以控制溫度傳感器的轉(zhuǎn)換分辨率,同時(shí)也可以控制時(shí)間;分辨率越高,轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。具體配置參數(shù)如表2所列。
OS 在關(guān)斷模式下,向該位寫(xiě)1,可以開(kāi)啟一次溫度轉(zhuǎn)換;在溫度比較模式下,該數(shù)據(jù)位可以提供比較模式的狀態(tài)。
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評(píng)論