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电路原理和部分程序代码。
概述
将普通传感器与低功耗无线发射和接收装置相连,形成可实现远程监控的无线网络系统。我们将聚焦于使用安森美公司生产的8位串行接口集成数字温度转换IC——MC74,它以其小巧体积、低装配成本以及操作简便著称。在正常工作条件下,静态电流仅为200μA,而待机时仅需5μA。这使得MC74成为各种热管理系统中不可或缺的一部分。
MC74特点
图1展示了MC74两种封装形式:SOT23型和TO220型。而图2则揭示了其内部结构,包括固态(PN结)类型的温度转换单元。此外,表1列出了各个引脚功能。
数字化后的温度输出为一个8位二进制数;
支持SM总线及I2C兼容通信协议;
两种封装选择供用户挑选;
精度高,在25°C至85°C范围内误差不超过±2°C;在0°C至125°C范围内误差不超过±3°C;
工作电压范围广泛,从2.7V到5.5V支持多样设备;
低功耗模式下仍能保持较好的性能。
MC74工作原理
内部结构如图所示,将从固态(PN结)类型温敏半导体获得数据并进行数字化处理。通过设置配置寄存器CONFIG中的SHDN位,可进入低功耗待机状态。在此状态下,只有SDA端口会保持活动,以响应主机查询。当主机要求读取数据时,SHDN被置为0,使设备回到正常工作模式。
MC74应用
4.1 无线数字温标设计
图4展示了一种由PIC系列单片机PICl2C509AG驱动的发送端电路,其中包含一个433MHzASK发射模块。这一模块由标准PICl2C509AG微控制单元加上ASK调制核心组成,其RF部分独立于微控制单元逻辑运行,但共享物理空间。
4.2 发送端数据发送程序代码
#include <pic16f877a.h>
#include "main.h"
// ...
void send_data(void) {
unsigned char i, temp;
// ...
for (i = 0; i < 3; i++) {
while (!uart_is_ready()); // 等待 UART准备好接收新数据
uart_send_byte(START); // 开始符号
uart_send_byte(temp); // 发送当前状态ID
if (i == 0 || i == 1) { // 如果是第一或第二次循环,则发送新的ID值
temp++;
if (temp > MAX_ID)
temp = MIN_ID;
}
uart_send_byte(END); // 结束符号
delay_ms(50);
}
}
结束语:
由于其优越性能和适用性,MC74已成为许多热保护方案中不可或缺的一环,无论是在电脑硬盘驱动器还是其他需要精确测量环境温标的小型外围设备中,都能提供出色的服务。如果进一步整合Internet连接能力,便可以构建出复杂且灵活的远程监控网络系统。