TMP05/06型温度传感器及其应用 2011-06-03 22:44:37来源:互联网

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摘　要：介绍TMP05/TMP06型温度的工作原理、性能特 点，并给出其应用实例。
关键词：数字温度传感器；微控制器；脉宽调制；菊花链模式
1 TMP05/06的工作原理
1.1 内部结构及引脚功能
TMP05/06的内部结构框图如图1所示。
引脚功能：(1)OUT数字输出端，脉宽调制PWM输出与温度呈一定关系的方波信号；(2)CONV/I N数字输入端，在单次转换模式和连续转换模式中，此引脚的三种输入状态决定了温度测量 时的转换比率；在菊花链模式中，它作为输入引脚连到上一片TMP05/06的PWM输出端；(3)FU NC数字输入端，通过设置其高、低、浮置三种状态选择不同的工作模式；(4)VDD正电源电压 3V～5.5V；(5)GND模拟和数字地。
1.2 测温原理
TMP05/06的工作原理是将被测温度的模拟量转换为数字量，并将数字化信号编码成时 间比率(TH/TL)的形式。TH和 TL在时间上是连续的，用同一时钟即可获得二者的比率，因此，温度信 号与时间比率有关。
TMP05/06的输出为方波信号，25℃时，输出方波的周期为116ms(典型值，CONV/IN引脚为浮置)，高电平的持续时间T璈是固定的，而低电平的持续时间却随着温度而 变化。当CONV/IN引脚设置为低或者浮置时，可以通过式(1)计算温度：
t(℃)=421-751TH/TL(1)
若设置为高电平，则通过式(2)来计算：
t(℃)=421-93.875TH/TL(2)
其中，TH和TL的值可以通过微处理器的定时/计数 口很容易地读取，然后编程即可实现上述算法，从而得到所测温度值。
1.3 性能特点
在0℃～70℃温度范围内精度为±1℃，25℃时达±0.5℃； 工作范围-40℃～+150℃； 3V～5.5V单电源供电； 3.3V工作电源下，功耗最大为70μW； 超小封装(SC70及SOT23两种封装形式)，低功耗。
2 TMP05/06的工作模式
TMP05/06有三种工作模式，用户可根据需要设置FUNC引脚的状态选择合适的工作模式(表1)。
2.1 单次转换模式
在单次转换模式中，当微控制器发送请求时，TMP05/06输出一个与温度高低有关的方波信号 。微控制器首先将OUT引脚置为低电平，然后释放，表示请求输出；当OUT引脚被释放时，就 输出温度的测量结果TH和TL(如图2)。
在此模式中，内部电阻被切换到电路中，TMP05的OUT引脚配置为推挽式输出。当微控制器将 OUT引脚拉为低电平开始进行温度转换时，此电阻能保护TMP05不受短路电流的损害。
2.2 连续转换模式
在连续转换模式中，TMP05/06连续输出方波信号。方波的频率通过设置CONV/IN引脚的状态 来决定。而且上电以后，对CONV/IN引脚的任意改变都不会影响原来的设置。
2.3 菊花链工作模式
设置FUNC引脚为高电平状态，可以将印刷电路板上的多片TMP05/06连接为菊花链工作模式。 因此，允许微控制器专门用一条输入线来接收所有的温度测量值(如图3所示)。