摘要：MC74型串行数字温度传感器具有价格低、精度高、串行线性输出等优点。介绍该电路的主要工作特性及工作原理，给出利用MC74设计的无线数字温度传感器电路的原理及部分程序代码。

中图分类号：TP212．11 文献标识码：A 文章编号：1006—6977{2006)01—0060—04

1 概述
将普通传感器与低功耗无线发射控制器和接收装置连在一起就可构成无线传感器，如果将该系统接入因特网(Intemet)甚至还可以组成无线网络传感器。文中介绍利用MC74型集成串行数字温度传感器组成的无线数字温度传感器。

MC74是安森美公司生产的8位串行接口集成数字温度传感器，其温度数据由热传感单元转换而来。MC74的温度分辨率为±1°C，转换速率通常为8次采样／秒。在正常工作条件下，静态电流为200μA(典型值)，在待机条件下，静态电流为5μA(典型值)。其他设备与MC74的通信可由2线SM总线，I2C兼容串行总线来实现．该总线可用于多区域监控．配置寄存器CONFIG中的SHDN位可用来激活低功耗待机方式。体积小巧、低装配成本和易于操作的特点使MC74成为各种系统热管理的理想选择。

2 MC74的特点
图1示出MC74的2种封装形式。图2示出MC74的内部结构。：MC74的特性如下：
数字温度传感功能；
两种封装．即SOT一23型或TO一220型封装；
输出温度为一个8位的数字；
简单的SM总线，12C串行接口；
固态(PN结型)温度传感；
高精度、+25°C至+85°C时，最高精度为±2°C；0°C至+125°C时，最高精度为：±3°C；
电源电压范围为2．7V一5．5V；
低功耗，工作电流典型值为200μA；待机典型电流值为5μA。
表1列出了MC74的引脚功能。

3 MC74的工作原理
MC74的内部结构如图2所示。它从固态(PN结)传感器获得温度并将其转换成数字信号．其温度分辨率为±1°C。它将转换后的温度数字信号存储在内部寄存器中，再通过串行端口读取。系统接口是一个主从式的SM总线／I2C端口，通过该接口可在任何时候读取温度数据。MC74总共有8个可编程的SM总线／I2C地址。可以同时使用多传感器配置，即在一个控制系统中同时最多可连接8个类似MC74传感器，而且在温度获取暂停时电路会进入低功耗等待方式。

3．1 MC74的低功耗等待方式
在得到MC74允许后。主机可将其置为低功耗(IDD=5μA典型值)等待方式，在这种方式中，A／D转换器被中止，温度数据寄存器被冻结，但SM总线／I2C端口还在正常运行。通过设置配置寄存器CONFIG中的SHDN位，可使MC74处于低功耗等待方式：即SHDN=0时为正常方式；SHDN=l时为低功耗等待方式。

3．2 MC74的SM总线/I2C从地址
MC74经内部编程设定有一个默认的SM总线，I2C地址为1001101，其他的7个地址可由用户自行设定。图3示出MC74的读、写及接收数据的格式。

3．3 MC74的串行端口操作
通过串行时钟输入端口SCLK和2线双向串行端口的双向数据端口SDA可对MC74进行编程和访问。所有数据传输都在主从式结构中主机的控制下进行．通常是由CPU或微控制器充当主机，主机为所有传输提供时钟信号。MC74通常作为主从式结构中的从机工作。在串行协议通信中，所有数据传输有两个阶段且所有字节先传输最高有效位。访问由一个开始(START)条件发起，接着是一个器件地址字节和一个或多个数据字节，器件地址字节包括一个读，写选择位，每一次访问必须以一个停止(STOP)条件终止．应答(ACK)确认每一个字节的接收．只有在SCLK为低电平时SDA才能改变．当SCLK为高电平时SDA的改变将作为开始(START)和停止(STOP)条件。MC74的温度与二进制值的关系如表2所示。

3．4 MC74的8位只读温度寄存器
该寄存器中的二进制值(二进制的补码)代表一个交换周期后机载传感器的温度，在一次交互方式后寄存器中的数据会自动被更新，温度数据寄存器中每个单元的值代表1℃，该值采用二进制的补码运算，所以，一个00000000b的读数相当于O°C。

4 MC74温度传感器的应用
4．1 由MC74组成的无线数字温度传感器
图4示出由MC74组成的无线数字温度传感器发送端的电路原理。图中，Ul是PIC系列单片机PICl2C509AG，U2是MC74．发