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数字温度传感器AD7418及其应用 作者：黄智伟??… 文章来源：传感器世界 点击数：144 更新时间：2005-05-28 数字温度传感器AD7418及其应用 黄智伟? 朱荣辉? 朱卫华 　 摘要 : 数字温度传感器AD7418可将所感应温度转换为0.25°C量化间隔的数字信号，测温范围为-55°C~+125°C，分辨率为0.25°C，精度为±2°C。可与单片机接口，通过I2C接口与协议对AD7418的内部寄存器进行读/写操作。文中介绍了AD7418的基本特性、引脚功能、内部结构和应用电路。 关键词: 温度传感器；单片机。 文章编号：1006-883X(2002)08-0008-03 文献标识码：A 中图分类号：TP212.11 　 一、概述 数字温度传感器AD7418是美国模拟器件公司（ADI）推出的单片温度测量与控制用集成电路。其内部包含有带隙温度传感器和10位模数转换器，可将感应温度转换为0.25°C量化间隔的数字信号，测温范围为-55°C(+125°C，具有10位数字输出温度值，分辨率为0.25°C，精度为±2°C，转换时间为15(30(s，工作电压范围为+2.7V(+5.5V，具有低功耗模式（典型值为1μA）。AD7418片内寄存器可以进行高/低温度门限的设置。当温度超过设置门限时，过温漏极开路指示器（OTI）将输出有效信号。可与单片机（微控制器）接口，通过I2C接口对AD7418的内部寄存器进行读/写操作。该温度传感器可广泛应用于数据采集系统中的环境温度监测、工业过程控制、电池充电以及个人计算机等系统。 二、引脚功能 AD7418采用8脚SOIC封装，各引脚功能如下： 引脚1：SDA，串行数据输入/输出端； 引脚2：SCL，时钟信号输入端； 引脚3：OTI， 引脚4：GND，接地端； 引脚5：AIN，模拟信号输入端，输入电压范围0V(VREF，模拟通道的选择通过编程芯片内的配置寄存器实现。 引脚6：REFIN，基准电压输入，外部的2.5V基准电压能被连接到这个端子上，当外部的基准电压接入时，内部的基准电压关闭。 引脚7：VDD，正电源端，2.7V(5.5V。 引脚8：/CONVST，逻辑输入信号，转换启动信号。 三、芯片内部结构 AD7418的内部结构框图如图1所示。芯片内包含有温度传感器、基准电压源、10位模数转换器、控制逻辑电路、I2接口电路，温度值寄存器、TOTI温度点寄存器、THYST温度点寄存器、ADC寄存器、配置寄存器1和配置寄存器2、地址指示器寄存器等电路。 AD7418的片内带隙温度传感器可按预先设置的工作方式对环境温度进行实时测量，并将结果转化为数字量存入到温度值寄存器中，其环境温度与输出数据的关系如表1所示。 　 表1 温度与输出数据的关系 温度(°C) 数字输出 –125 100 ?75 ?50 ?25 ?0.25 0 +0.25 +10 +25 +50 +75 +100 +125 +127 10 0000 0000 10 0000 1100 10 0111 0000 10 1101 0100 11 0011 1000 11 1001 1100 11 1111 1111 00 0000 0000 00 0000 0001 00 0010 1000 00 0110 0100 00 1100 1000 01 0010 1100 01 1001 0000 01 1111 0100 01 1111 1100 AD7418采用I2C串行总线和数据传输协议来实现与单片机的数据传输，数据输入/输出线SDA以及时钟信号线SCL与单片机的引脚相连。当SCL保持高电平时，SDA从高电平到低电平的跳变为数据传输的开始信号，随后传送AD7418的地址信息和读/写控制位。其地址信息的格式为： 0101000 R/W。读/写控制位为1时，表示对AD7418进行读操作，为0时，则表示进行写操作。当每个字节传送结束时，必须在收到接收数据一方的确认信号（ACK）后方可开始下一步的操作。然后在地址信息和读/写控制位之后传送片内寄存器地址和数据。最后，在SCL保持高电平的情况下，当SDA从低电平跳变到高电平时将终止数据的传输操作。 芯片内地址指示器寄存器是一个8位寄存器，寄存指向6个数据寄存器之一的地址。格式如表2所示。P7(P3为0。 表2 地址指示器寄存器 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 P0 0 0 0 0 0 寄存器选择 表3 寄存器地址 P2 P1 P0 寄存器 0 0 0 温度数值寄存器（只读） 0 0 1 配置寄存器1（读/写） 0 1 0 THYST寄存器（读/写） 0 1 1