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。本文将详细介绍该电路的主要工作特性、工作原理，并提供利用MC74设计无线数字温度传感器的电路原理及部分程序代码。

概述

将普通传感器与低功耗无线发射和接收装置结合，便可构成无线传感器。通过将系统连接至互联网，甚至可以实现组建无线网络传感器。在本文中，我们将重点介绍利用MC74型集成串行数字温度传感器构建的无线数字温度传感器。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单元，其数据来源于内部热敏体转换模块。该设备具备±1°C的高分辨率以及每秒8次采样速率。在正常运行状态下，静态电流约为200μA，而待机状态下的静态电流则降至5μA。此外，该设备支持2线SM总线或I2C兼容串行总线通信，可用于多区域监控配置寄存器中的SHDN位使得在不影响主机操作的情况下进入低功耗待机模式，使得它成为各种系统热管理方案中的理想选择。

MC74特点

图1展示了MC74两种封装形式：SOT23型和TO220型。而图2则显示了其内部结构。MC74具有以下特性：

数字温度测量功能；

两种封装选项：SOT23或TO220；

输出一个8位二进制数表示温度值；

具有简单SM总線與12C兼容串行接口；

采用固态PN结类型温标技术；

在+25°C到+85°C范围内提供±2°C的最高精度，在0°C到+125°C范围内提供±3°C的最高精度；

电源输入范围为2.7V至5.5V；

具有较低功耗，工作时典型电流为200μA；待机时典型电流为5μA。

表格1列出了各个引脚功能。

MC74工作原理

如图所示，MC74从固态（PN结）温标获得环境信息并以数字形式表示其变化。这一过程涉及对原始信号进行一定程度上的处理后，将结果存储在内部寄存储单元，然后通过串行端口进行读取。这一切都基于一个主从式结构，其中主机会控制所有数据交互。这个结构允许同时使用多个类似的设备，即在一个控制系统中最多能同时连接八台相同类型的温标，而且即便是暂停获取数据时，它也能够进入一种节能等待状态。

应用实例

4.1 无线数字温标设计

如图4所示，由PIC系列微控制单片机PIC16F509AG驱动的一种环形天线搭配433MHzASK调制发生子构成了发射端。一旦打开电源，这个发送者大部分时间处于休眠状态，以减少能源消耗。当需要更新时，它会通过I2C协议读取来自MC77408-bit只读寄存区中保存的当前环境条件，并根据这些信息生成新的报头然后再次发送出去。此外，这个发送者还包含两个按钮，用来唤醒它设置ID，或生成测试音频，以及开始发送当前环境状况及其开关状态。如果按下SWl，则自动调整ID并开始向周围世界广播最新状况，同时考虑到每个临近但不同步化后的设定地址，每一次检测都会自动确定目前板载上哪些地址是有效且可用的，而不是手动指定它们。

// 发送端程序代码段落

void send_data() {

// 初始化变量...

// 读取当前麦克风输入信号...

// 检查是否有足够数量的声音波形...

if (have_enough_audio()) {

// 设置麦克风输入信号...

set_input_signal();

// 计算麦克风输入信号平均值...

float avg_value = calculate_average_value();

if (avg_value > THRESHOLD) {

send_status_message(STATUS_HIGH);

printf("Sound detected!\n");

for (int i = 0; i < NUM_MESSAGES; ++i) {

char message[32];

sprintf(message, "%02X%02X%02X%02X", STATUS_HIGH, AVG_VALUE, SENSORS_TYPE, MESSAGE_TYPE);

transmit_packet(message);

}

printf("Message sent.\n");

return;

} else {

send_status_message(STATUS_LOW);

printf("No sound detected.\n");

}

return;

}

6 结束语

MC674是一款适合于那些寻求成本效益和尺寸优化应用解决方案的人士。在计算机硬盘驱动或者PC其他外围设备冷却保护方面，它非常完善，也适用于对于不太苛刻于性能要求的小规模测量和控制系统。如果我们能够将此嵌入Internet无限宽带网络通信协议，那么我们就可以创建出真正意义上的无缝连网全天候智能监控网络.