MP03/04型数字温度传感器的应用

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:402

摘要：介绍tmp03和tmp04型数字温度传感器在远程测温电路中的应用，重点阐述它们与单片机和数字信号处理器的接口电路及程序设计。

关键词：数字温度传感器远程测温接口电路程序设计

1远程测温电路

远程测量温度时，传输线上存在着较高的共模电压，须用光耦合器(以下简称光耦)对输出端进行隔离。三种光耦隔离电路分别如图1(a)、(b)、(c)所示。

(a)图为普通光耦隔离电路。tmp03能够承受5 ma以下的灌电流，可直接与光耦中led发光二极管的阴极连通。此时上拉电阻 r1还起到限流作用，防止led过流损坏。取 r1=620欧姆，当dout端呈低电平时，灌电流小于1 ma，led上的正向压降仅为1 v左右。需要注意的是，光耦合器的开启和关闭时间必须完全相同，否则会导致被传输的数据发生错误。某些达林顿型光耦合器(例如4n32)的开启时间远大于关闭时间，不能在此使用。

(b)图中增加了1只2n2907型pnp管，目的是给led提供较大的工作电流。

(c)图中采用施密特整形输出的光耦合器，能降低传输噪声。

进行远程测温时，tmp03/04远优于模拟输出式温度传感器。这是因为它输出的是数字信号，比模拟信号的抗干扰能力强。远程传输信号时不得影响t 1/t2的比率，必要时还可加1片adm485型rs-485 差分线驱动器，电路如图 2 所示。该电路能准确传输1200 m远的温度信号。adm485中的发射器和接收器所造成的滞后时间误差仅为5 ns，不会影响t1、t2 值。在rs-485总线上可以接32片adm485。

2 tmp03/04与80c51单片机的接口电路

tmp03/04配上单片机后，很容易用微机中的计数器分别测得 t1、t2，再用软件计算出温度值。因为tmp03/04是用时间比率(t1/t2)来计量温度的，所以并不要求微机的计数频率十分精确，但计数频率应足够高。

tmp04与80c51单片机的接口电路如图 3 所示。该接口电路非常简单，在温度传感器与单片机之间仅需单线连接，tmp04的输出数据可直接加到80c51的p1.0口。若按传统的串行通信输入协议，至少需要3条线(数据线、时钟线和片选信号线)，甚至更多。这是因为tmp03/04的输出数据仅代表 t1与t2的比率，这与通常讲的二进制数据完全不同。

80c51内部有2个16位计数器，并且是由2个专用寄存器分别控制的。tmod寄存器亦称定时器模式寄存器，专门控制定时器0和定时器1的工作模式，决定哪个定时器工作。tcon寄存器则用来控制定时器0和定时器1的计数起止时间。这样很容易分别测出 t1、t2。80c51采用12 mhz晶振频率时，经内部12分频器后获得1 mhz的计数频率，计数周期为1us。

接口电路的程序清单如下：

;tmp04与8051的接口测试

;使用定时器0和1来测量占空比

;这个程序分三步

;① 清除定时寄存器，然后等待p1.0输入脚上出现0-1的跳变(此引脚与tmp04的输出相连)

;② 一旦p1.0变为高，定时器0开始启动。然后程序开始循环检测p1.0

;③ 一旦p1.0变为低，定时器0停止，同时定时器1启动。程序又再次循环检测p1.0，直到p1.0变低，定时器1停止，从而tmp04的t1和t2 的数值就会存储在特殊功能寄存器8ah到8dh(tl0到th1)中

;主控程序

$mod51

$title(tmp04 interface, using t0 and t1)

$pagewidth(80)

$debug

$object; 变量声明

port1 data 90h ; 端口1

;tcon data 88h ; 定时器控制

;tmod data89h ; 定时器模式

;th0 data 8