MC74型电路如同心脏驱动着无线数字温度传感器的生机而这项技术的应用就像一位巧手之人将其融入到生活的
导语:MC74型串行数字温度传感器因其低价、高精度和线性输出而备受青睐。摘要:本文详细介绍了MC74型串行数字温度传感器的特点及其在无线数字温度传感器设计中的应用。文章首先概述了无线传感网络的构建,并重点阐述了利用MC74设计无线数字温度传感器的原理及部分程序代码。1 概述将普通传感器与低功耗无线发射和接收装置结合,便可构成无线传感系统,通过接入互联网,可以实现远程数据监控。本文专注于基于MC74型集成串行数字温度传感器的无线数字温度传感器设计。MC74由安森美公司生产,是一款8位串行接口集成数字温度转换芯片,其工作原理依赖于热敏电阻转换为二进制数信号,分辨率达到±1°C,转换速率通常为8次采样/秒。在正常工作状态下,静态电流仅需200μA(典型值),待机时能进一步降至5μA(典型值)。该设备可以通过2条SM总线或I2C兼容串行总线与其他设备通信,这种总线结构适用于多区域监控配置寄存器CONFIG中的SHDN位允许激活低功耗待机模式,使得体积小巧、成本低廉且操作便捷,使得MC74成为各种热管理系统中不可或缺的一环。
2 MC74特性
图1展示了两种不同封装形式——SOT-23和TO-220。而图2则揭示了内部结构复杂性的核心——PN结类型固态温敏电阻,其优点包括:
数字化读取能力;
两种尺寸选择;
输出一个8位二进制码;
简单SM总线12C兼容式交互界面;
高精度,即25℃~85℃时准确到±0.02°C;0℃~125℃时保持±0.03°C水平;
电源范围宽广,从2.7V至5.5V不等;
以200微安为主动工作电流,与待机状态下的5微安相比显著节能。
表格展示了各个引脚功能。
3 MC74工作原理
其内部组件如图所示,以固态PN结温敏电阻作为基础,将获得的信息转化为数值并存储在内置寄存器中。这项技术以每秒8次采样的速度进行数据更新,而不影响高效运行。此外,它采用主从式SM总林12C端口来控制所有访问过程,每个地址有八个编程选项,可同时支持多达八台相同设备共享同一网络空间,并在数据暂停期间进入极致节能休眠模式。
3.1 低功耗休眠方式
当主机确认后,可以将其设置进入睡眠模式,该状态下只消耗约五微安的静态电流。在这种情况下,模拟/数字转换处理被暂停,但仍然维持通讯能力,此举尤其适用于长时间运行但偶尔需要快速响应环境变化的情况。
3.2 SM/IIC从地址设置
用户可以自定义七个额外地址之一,同时默认存在一个1001101这个地址供使用者参考,如需更改,只需修改配置寄存器即可完成调整。
3.3 串行端口操作
通过两个双向端口SDA与单独输入端口SCLK提供必要信息交流。每一次通信都遵循开始条件、设定读写指令以及停止条件三个阶段,每个字节发送前后均伴随ACK确认信号。此外,在任何给定的时刻只有SDA才能改变,而SCLK决定着开始停止事件发生。
4 MC74应用实例
4.1 无線數碼溫度傳 感 器設計圖解
此無線數碼溫度傳感系統由PIC系列單片機PICl2C509AG與一個433MHzASK發射裝置構成,其中ASKit是基於標準PICl2C509AG加上433MHzASK發射裝置,由於它包含一個晶體振盪、一個完整鎖相環、一個控制邏輯和一個放大電路組合而成,並將RF部分與MICROCONTROLLER逻辑分開但物理上共享同一包裝內部空間。
4.2 发送端数据发送代码
这里是一段簡短代碼用於通過無線電波將溫度數據從傳輸點傳送到接收點:
if (temperatureChanged) {
// Create a new transmission event with the current temperature reading.
// The event will be sent three times for redundancy and reliability.
// Set up the communication protocol and transmit the data packet...
}