嵌入式系统/ARM技术中的一种高精度低成本测温方案详解

本文介绍一种带I2C通信接口的数字温度传感器SD5075来实现测温功能。阐述了其软件和硬件设计方案，该测温装置的温度分辨率0.1℃，测温精度在-40℃~ +100℃范围内典型误差小于±0.5℃。 用传统的水银或酒精温度计来测量温度，不仅测量时间长、读数不方便、而且功能单一，已经不能满足人们在数字化时代的要求。本文提出了一种新型的数字式温度测量电路的设计方案。某公司最新研制了一款高精度数字温度传感器芯片SD5075，兼容ADT75/LM75A/TMP75，且价格更低，精度更高，可替代性好，本文将重点介绍。 【系统组成】 整个系统由数字温度传感器、单片机、显示、 嵌入式系统与ARM技术是现代电子设备设计中不可或缺的部分，尤其在高精度低成本测温方案中发挥着重要作用。本文详细介绍了如何利用数字温度传感器SD5075构建一个高效、精确的测温系统，以替代传统的温度计，满足数字化时代的需要。 SD5075是一款高精度的数字温度传感器，其主要特性包括： 1. 温度分辨率高达0.1℃，在-40℃至+100℃的温度范围内，典型误差不超过±0.5℃，在更宽的-55℃至+125℃范围内误差小于±1.0℃，提供了极高的测量精度。 2. 采用I2C通信接口，与I2C/SMBus协议兼容，可以方便地与其他设备集成，简化系统设计。 3. 支持8片并联总线连接，通过设置A2到A0的地址线实现。 4. 提供过温报警功能，设有迟滞阈值寄存器和过温阈值寄存器，能够通过开漏引脚ALARM输出报警信号，支持两种工作模式：Alarm比较器模式和Alarm中断模式。 5. 具有三种工作模式：连续测温模式、单次测温模式和关断模式，可根据实际需求灵活配置。 6. 低功耗设计，连续测温模式下典型工作电流仅为170μA，关断模式下工作电流小于1μA，有利于延长电池寿命。 7. 工作电压范围广，从2.7V到5.5V，适应性强。 8. 管脚与ADT75、LM75A和TMP75等常见温度传感器兼容，增强了可替代性。 系统硬件设计包括数字温度传感器SD5075、单片机、显示单元、按键和电源。单片机选择的是SD8102，由杭州晶华微电子制造，具备16kBytes OTP空间和256Bytes SRAM，支持多种I/O口配置和定时器功能。显示部分采用5位数码管，通过动态扫描方式显示温度，并通过S0按键切换摄氏度和华氏度显示。电源部分则使用外部电源，并通过HT7533降压至3.3V。 软件设计方面，单片机程序流程主要负责与SD5075的通信，读取温度数据，处理报警信号，并控制数码管显示。此外，还需要处理按键输入，实现用户交互。 这个测温方案凭借SD5075芯片的高精度、低功耗和成本效益，结合合理的硬件和软件设计，为嵌入式系统和ARM技术提供了一种高效、易集成的温度测量解决方案，尤其适用于各种对温度监测有高要求但预算有限的场合。同时，该方案的兼容性和可扩展性使其在嵌入式系统领域具有广泛的应用前景。