TMP-100中文资料

### TMP-100 数字温度传感器详细解析 #### 一、概述 TMP-100是一款由德州仪器（Texas Instruments, TI）推出的数字温度传感器芯片。它具有超低功耗的特点，适用于电池供电的便携式应用。该芯片通过I²C（Inter-Integrated Circuit）接口与微处理器进行通信，简化了电路设计，并且提供了灵活的分辨率设置。 #### 二、基本参数及引脚说明 ##### 1. 基本参数 - **工作电压范围**：2.7V 至 5.5V - **功耗**：工作状态下约为 45μA，在待机模式下仅为 0.1μA - **接口方式**：采用标准 I²C 二线串行接口 - **可编程分辨率**：支持从 9-bit 到 12-bit 的分辨率调整 - **操作频率**：支持 100kHz、400kHz 以及 3.4MHz 三种频率 - **温度测量精度**： - 在 -25°C 至 85°C 范围内，精度为 ±2°C - 在 -55°C 至 125°C 范围内，精度为 ±3°C ##### 2. 引脚说明 | 引脚名称 | 功能描述 | |----------|----------| | SCL | I²C 时钟输入 | | GND | 地线 | | ADD1 | 地址输入端 1 | | V+ | 电源正极 | | ADD0 | 地址输入端 0 | | SDA | I²C 数据输入/输出 | **从器件地址**：TMP-100 支持多个从设备地址，具体取决于 ADD1 和 ADD0 引脚的状态。例如，当 ADD1 和 ADD0 均为低电平时，器件地址为 1001000b（读取时为 1001001b）。这些地址可以实现多传感器系统中的独立寻址。 #### 三、内部寄存器描述 TMP-100 内部寄存器结构简单明了，主要包括一个指针寄存器和四个数据寄存器。 ##### 1. 指针寄存器 (Pointer Register) - **功能**：用来指向不同的数据寄存器。 - **位描述**： - P7-P3: 保留位，固定为 0 - P2: 保留位，固定为 0 - P1、P0: 用以选择数据寄存器。 **数据寄存器的选择**： - 当 P1P0 = 00 时，选择的是温度寄存器，用于存储当前的温度值，只能读取。 - 当 P1P0 = 01 时，选择的是配置寄存器，用于设置芯片的工作模式等，可读可写。 - 当 P1P0 = 10 时，选择的是临界温度下限寄存器，用于设置温度报警的下限值，可读可写。 - 当 P1P0 = 11 时，选择的是临界温度上限寄存器，用于设置温度报警的上限值，可读可写。 ##### 2. 配置寄存器 (Configuration Register) - **功能**：用于配置 TMP-100 的工作模式和分辨率等。 - **位描述**： - D7: SD (Shutdown) – 控制芯片是否进入省电模式。 - D6: OS/ALERT – 用于启动一次性的温度测量或表示警报状态。 - D5-D4: R1、R0 – 用于选择分辨率（9-bit 至 12-bit）。 - D3-D2: F1、F0 – 保留位，固定为 0。 - D1: POL – 设置中断输出的极性。 - D0: TM – 控制温度测量的方式（连续测量或单次测量）。 **分辨率设置**： - 9-bit 分辨率（0.5°C），转换时间为 40ms - 10-bit 分辨率（0.25°C），转换时间为 80ms - 11-bit 分辨率（0.125°C），转换时间为 160ms - 12-bit 分辨率（0.0625°C），转换时间为 320ms ##### 3. 温度寄存器 (Temperature Register) - **功能**：存储实际测量得到的温度值。 - **位描述**： - BYTE1: 高 8 位 (D15-D8) - BYTE2: 低 8 位 (D7-D0) **温度值计算**： - 温度值 = T11×2^7 + T10×2^6 + ... + T1×2^-3 + T0×2^-4 - 不同分辨率时的有效位不同： - 12-bit 分辨率时，有效位为 T11-T0，最低位为 T0。 - 11-bit 分辨率时，有效位为 T11-T1，最低位为 T1。 - 10-bit 分辨率时，有效位为 T11-T2，最低位为 T2。 - 9-bit 分辨率时，有效位为 T11-T3，最低位为 T3。 #### 四、TWI 驱动程序介绍 TWI (Two-Wire Interface) 是 I²C 的一种实现形式，TMP-100 通过 TWI 接口与外部微控制器通信。下面是一个基于 ATMEGA16 微控制器的 TWI 驱动程序示例： ```c #include <avr/io.h> #include <uart.h> #include "OwnTWI.h" // 包含自定义的 TWI 头文件 // 函数声明 uchar TMP100_Write(uchar slv_addw, uchar sub_suba, uchar WriteData); ``` **函数说明**： - `TMP100_Write` 函数用于向 TMP-100 发送数据。 - 参数 `slv_addw` 表示从设备地址。 - 参数 `sub_suba` 表示子地址，即选择寄存器的地址。 - 参数 `WriteData` 表示要写入的数据。 #### 五、总结 TMP-100 数字温度传感器以其小巧的封装、超低功耗、简单的 I²C 接口和可编程的分辨率等特点，在多种应用场合中都表现出色。通过合理配置其内部寄存器，可以实现精确的温度测量，并通过 TWI 接口轻松地集成到各种微控制器系统中。无论是工业自动化控制、智能家居还是便携式电子设备等领域，TMP-100 都能提供可靠的温度检测方案。