数字温度传感器Word格式文档下载.docx

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3

8

1

工作电压

2.7～5.5V

转换时间

400μs

封装

SOT-23

SO-8/RM-8

SOT-23/uSOIC

图1引脚图

图2AD7416功能框图

2器件主要组成

以AD7416为例，器件功能框图如图2所示。

由带隙温度传感器、10位A/D转换器、温度寄存器、可设点比较器、故障排队计数器等组成。

2.1带隙温度传感器和10位A/D转换器

传感器将温度转换成电压，再由A/D转换器转换成10位数字量送温度值寄存器。

A/D转换器的一次转换时间约400μs。

表2引脚说明

引脚

名称

说明

GND

电源地

AS

逻辑输入,从三个I2C地址中选其一的地址输入

VDD

正电源电压，2.7～5.5V

SCL

串行总线时钟

OTI

超温掉电输出（漏极开路）

2.2温度值寄存器

温度值寄存器是一个16位只读寄存器，它的高10位D15～D6由A/D转换器送来的数字量以补码格式储存，低6位D5～D0未用，如表3所示。

温度数据格式见表4（小数点在D8、D7之间）。

该表中显示了A/D转换器的全部理论范围－128℃至+127℃。

实际应用中，温度的测量范围将取决于器件的正常工作温度范围，表中所列的数据为理论工作范围中的一些典型值。

SDA

数字I/O。

双向数据串行总线，漏极开路输出

A2～A0

串行总线地址可编程的低3位

DIN

串行数据输入

SCLK

串行时钟输入

片选输入

DOUT

串行数据输出

表3温度值寄存器

D15

D14

D13

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5～D0

B9

B8

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

未用

2.3可设点比较器

它对实际测量温度与预先设定的高（TOTI）和低（THYST）门限（寄存在图2中所示的上、下限寄存器中）进行比较，并在超温指示输出端（OTI）输出一个指示信号。

OTI输出端需一个外部上拉电阻，通常为10kΩ。

图3是一简单的风扇控制器，当温度超过80℃时它将接通冷却风扇，而在温度降到75℃时关断风扇。

2.4故障排队计数器

为了避免在噪声环境下的误触发，器件提供了一个故障排队计数器。

例如，如果故障排队设置为4，则必须连续4次的测量温度大于TOTI（或小于THYST），OTI才输出有效。

任何打断了这种持续的读操作将复位故障排队计数器，所以如果有三次读数大于TOTI，接着有一次读数小于TOTI，则故障排队计数器将被复位而不会触发OTI。

3使用方法

3.1数字温度传感器的安装

数字温度传感器可用于表面或空气温度检测。

如用热传导的粘合剂将器件粘附在一个表面上，则管芯温度与表面温度之差大约在

表4温度值寄存器

温度

数字量输出

－128℃

1000000000

－125℃

1000001100

－100℃

1001110000

－75℃

1011010100

－50℃

1100111000

－25℃

1110011100

－0.25℃

1111111111

0℃

0000000000

+0.25℃

0000000001

+10℃

0000101000

+25℃

0001100100

+50℃

0011001000

+75℃

0100101100

+100℃

0110010000

+125℃

0111110100

+127℃

0111111100

0.2℃之内。

当环境空气温度与被测量的表面温度不同时，应将器件的背面和引线与空气隔离。

接地引脚是通向管芯的最主要的热量路径，必须保证接地引脚也与被测温的表面有良好的热接触。

数字温度传感器封装的小型化使其可以被安装在密封的金属探头中进行温度测量。

3.2器件地址

AD7814的地址由其片选信号

决定；

AD7416的地址由A0、A1、A2决定，地址格式为：

1001A2A1A0R/W；

AD7414和AD7415的地址见表5。

3.3多个数字温度传感器的系统

D7416串行地址的低3位可以由用户设置，允许从1001000至1001111共8个地址中选择。

图4示出了有8个AD7416接到一个串行总线的系统，它们的OTI输出“线与”，形成一个公共的中断请求线。

图3风扇控制器

表5AD7414/AD7415的地址

器件型号

AS引脚连接方式

器件地址

AD7414.0

Floal

1001000

1001001

1001010

AD7414.1

1001100

1001101

1001110

图4 

8个AD7416并联

图5评估电路

4应用实例

硬件原理图见图5。

这是一个评估电路，可同时安装三片数字温度传感器:

AD7414、AD7416、AD7814,软件轮流显示各器件所测得的环境温度，并模拟OTI输出，用LED指示。

现作如下几点说明：

（1）各器件的地址不同，而SDA、DOUT引线可直接相连；

AD7414、AD7416的OTI输出线与（低电平有效），现作超限报警指示。

（2）因温度的惯性系数较大，可采用简便有效的移动平均法、中值法、低通滤波法等进行软件滤波。

在实际应用中，可边采样，边计算其平均值，以其平均值作为温度采样值。

采样次数为8～16次即可。

（3）本系统采用LCM103液晶模块作温度显示，X25045作上电复位及看门狗用。

（4）AD7414、AD7416、AD7814的温度数据采样参考程序如下：

；

伪定义

ADCH

EQU

32H

采样值高字节

ADCL

31H

采样值低字节

ADCNUM

30H

采样次数

ADCS

BIT

P1.5

AD7814片选

ADSCLK

P1.1

AD7814时钟

ADDOUT

P1.7

AD7814数据输出

ADSCL

AD7416时钟

ADSDA

AD7416数据I/O

·

程序初始化

AD7814的采样参考程序

SAMPLE78:

MOV

ADCNUM,#8;

采样8次

SE078:

CLR

ADCS;

选中AD7814

R7,#16;

产生16个取数脉冲

ADCH,#0;

A/D值高字节

ADCL,#0;

A/D值低字节

SE178:

NOP

JB

ADDOUT,SE178

SE378:

C,ADDOUT

A,ADCL

RLC

A

ADCL,A

A,ADCH

ADCH,A

SETB

DJNZ

R7,SE378

进行数据处理

ADCNUM,SE078

RET

AD7416的采样参考程序；

AD7414、AD7415与AD7416相似，但地址不同。

SAMPLE74:

ADCNUM,#8；

连续采样8次

SE074：

R6,#9EH；

片选AD7416的地址写操作

R5,#1；

选中配置寄存器

R4,#18H；

给配置寄存器赋值

LCALL

WRCOM；

三字节的写操作

R6，#10011110B

R5，#3；

选中温度上限寄存器

R4，#40H；

上限温度=64

WRCOM

R5，#2；

选中温度下限寄存器

R4，#20H；

上限温度=32

R5，#0；

选中温度寄存器

WREXE；

两字节的写操作

DATA1，#10011111B；

片选AD7416，读操作

RDCOM

；

数据处理

ADCNUM，SE074；

采样未完，返回

WRCOM：

BEGIN；

DATA1，R6

OUTBYTE；

输出字节

DATA1，R5

OUTBYTE

DATA1，R4

STOP

WREXE：

RDCOM：

读操作

INBYTE；

输入字节

ADCH，DATA1

NACK；

MCU使ADSDA数据线变为低电平

INBYTE

ADCL，DATA1

ACK；

MCU使ADSDA数据线变为高电平

OUTBYTE:

R7,#8;

OE1：

A，DATA1

RLCA

ADSDA，C

DATA1，A

CLOCK

R7，OE1

AD7416产生应答

INBYTE：

ADSDA；

R7，#8

INE1：

R7，INE1

NACK：

AD7416无应答

CLOCK；

ADSDA数据线为0，一个时钟脉冲之后，ADSDA为1

ACK：

AD7416有应答

ADSDA为1，一个时钟脉冲之后，ADSDA为0

STOP：

产生停止信号

BEGIN：

产生开始信号

CLOCK：

产生时钟脉冲

C，ADSDA

总之,采用数字温度传感器，可使设计者完全打破传统的设计模式:

传感器-运放-A/D转换，从而大大简化了设计方案，提高了电路的可靠性，轻松地实现标度变换过程。

（注：

素材和资料部分来自网络，供参考。

请预览后才下载，期待你的好评与关注！

）