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1、集成电路应用高精度数字温度传感器及其应用北京航空航天大学机械工程及自动化学院夏继强满庆丰王主军部学礼摘要介绍了单片数字式温度传感器的结构及性能。它通过总线与外部连接,具有。。的分辨率最后给出了的应用实例关键词高精度温度测量总线单片机,,与传统的温度传感器相比单片数字式温度传感图是的内部结构简图从功能上可将其分、。,器具有外围电路简单对电源要求不高等优点这类为温度测量和两个部分其中具有温,,,度传感器的控制输人和输出均为数字信号且一般个字节可以用来存储一些必要的数据如不同以串行方式与外部连接,因。此可以很容易地集
2、成到应温度下的温度补偿系—数等,。目,,,用系统中简—化系统的设计前这种温度传感器正在片内除了个字节的外,,逐渐受到用户的青睐并越来越多地应用于各种具有还有一个方式状态寄存器其格式为温度测量的应用系统中,如公司生产的‘‘、等。公司生产的也属,二,于,,为温度测量方式选择位当时这类传感器但它具有更高的精度其分辨率可达,,“,。被置为单次温度测量方式在这种方式下从到适用于温度测量精度要求更高的场合,一次温度测量后直至下一次启动温度测量以前的基本特性二,的温度测量部分都处于空闲状态当无需外围元件即可以用位数字量形式输
3、,,时被置为连续温度测量方式温度测量转出温度值。一“一”,换将不停地进行是温度测量转换结束标志温度测量范围分辨率为,,,二位当时表明转换结束时表明转换正在进行中。值得注意的是,对方式状态寄存器转换时间的典型值为,,以及进行写操作后应有的延时保证片内有字节的。数据的正确写入通过二线串行方式实现数据的读写,提供了个命令字用户可以通过向引脚及内部结构说明发送不同的命令字实现对单元的访具有脚封装及脚封装两种问。,,。以及对温度测量的操作在此仅对各命令字进行形式其引脚功能如表所示,简要的介绍在后面的数据传输及应用实例中还
4、将对表的引脚说明。其加以进一步的说明引脚符号功能·访问单元命令,跟随其后的字节数据输人、输出端为单元的地址时钟信号输人端·访问方式状态寄存器命令,跟随其后的无关引脚字节为方式状态寄存器的内容接地端·读温度转换结果命令,跟随其后两个字节地址输人端中的高位表示转换结果地址输人端·启动温度测量转换命令。·地址输人端停止温度测量转换命令,该命令可以终止一加电源端。连续方式下的温度转换与外部是以二线串行方式传输数据的,具、地址及状态寄存器体地说,是通过数据输人、输出线以及时钟信号控制控制逻辑,输入线实现数据传输的数据传送
5、的时序如图。所示在数据传送过程中,为从器件。保持字节高电平时,从高电平到低电平的跳变作为数据传送的起始信号。其后的字节是的地址,其中第图的内部结构简图西安科兴工控承接测控工程电话电子技术应用》年第期集成电路应用、丫飞必要的初始化一、漪向发命令字向方式厂节犯刃口寄存器,写入设定单次测量方式起始信号终止信号图与外部进行数据传送的时序向发命令字启动转梅,“”位是读写控制位该位为表示外部将对,“”进行读操作为表示外部将对进读状态寄存器。,可行写操作地址字节之后是或几个数据字节以、。,是命令字片内地址以及数据等最后是数换
6、结据传送终止信号,即保持高电平,从低电平。,跳变到高电平在数据传送过程中每个字节传送结发命令字,束后,接收数据的一方发出一个应答信号。读温度值分析了数据传送的时序后,对其电气性能加以进一步分析可知,的数据传送与将温度值转换为十进制数口,并送显示公司提出的串行通讯接规范一总线是兼容的也就是说,在应用中可以把作为具有总图温度测量及显示程序框图,线接口的从器件来对待其芯片地址为。进制温度值的显示图是进行一次温度转换并显示。,其结果的程序框图在实际应用中还应该加入温度,。,可见根据的编码不同在同一个线传感器的标定及测量
7、中的温度系数补偿等环节,在此,。,上最多可以挂片但在应用中要注意在同。就不详细说明了,一总线上不要有与芯片地址发生冲突的在本例中仅采用了一片,实际上,只要在。。‘其它芯片有关总线的内容可以参考文献“”总线上多挂几片即可构成多采样点的应用实例高精度温度测量系统,当系统需要更多的温度采样点仅以最简单的测温显示系统说明的应时,可采用口的其它线构成另外的总线,,。用图是一个测温显示系统的硬件结构简图,、尤其是内部具有的程序存储器所以。,、口也可以作为这种用途当然这时必须对电容。干扰以及速度等加以考虑了参考文献,王凤军,
8、姜兰数字温度传感器、控制器及其图测温显示系统结构简图应用电测与仪表,系统的采用与一兼容的,用其何立民编著总线应用系统设计北京北京航空、、,,作为数据传送的线用软件来航天大学出版社。赵军委,戚实现总线的时序温度值的显示采用有总线丽丽串行总线在单片机上的实现电,,一一接口的驱动控制器每片可以子技术应用收稿日期驱动个数码管,所以用两片来实现位十护吵挤妙孚妇矛叨挤豆,冲压半宝孚〕,公司研制了新
