概述

　　很多地方都需要测量温度。在设计温度遥测系统时，通常需要采用电池供电的极低功耗模块。传统的测温手段比较多，但不论是采用分立晶体管、热敏电阻，或者是热电偶，功耗都降不下来。本文介绍了一种满足低功耗要求的可行方案，该方案使用一枚极低功耗的、带flash存储器的mcu，以及数字温度传感器、液晶模块（lcd）和一个32khz的钟表用振荡器。该方案的突出特点是节能耐用，仅需一枚纽扣电池，就可以连续工作10年以上。

工作原理

　　mcu扩展系统的电源是一枚cr-2032型纽扣式锂电池，这种电池的容量为220mah。要让系统达到连续工作10年（87600小时）的要求，允许的最大负载电流可以用以下方法计算出来：

220mah / 87,600小时 = 2.51 a

　　这个测温系统不但要测量温度，还要连续显示测量结果。当系统处于单步模式时，tmp100温度传感器每完成一次测量，就会自动进入关断模式，此时的典型功耗为0.1 a；系统处于节能低功率模式（lpm3）时，晶振、lcd驱动器和16位定时器继续工作，此时msp430的典型功耗为0.9 a；3位半lcd的典型功耗为1 a。

　　系统每个工作周期的耗电情况如图2所示，温度传感器、mcu和lcd的总功耗平均值为2.45 a。为了尽可能延长电池的使用寿命，在工作周期内的绝大多数时间，系统都处于等待模式。

硬件设计说明

　　电池加上一只0.1 f的去耦电容，构成了这个系统的电源。mcu的复位端连接一只68k的上拉电阻，时钟脉冲（aclk）取自32.768khz的钟表用晶体。在i2c总线的scl（时钟）和sda（数据）上，分别连接一只10k的上拉电阻。

工作原理

　　mcu同温度传感器之间通过i2c总线连接。i2c总线占用2条mcu输入输出口线，二者之间的通信完全依靠软件完成。温度传感器的地址可以通过2根地址引脚设定，这使得一根i2c总线上可以同时连接8个这样的传感器。本方案中，传感器的7位地址已经设定为1001000。mcu需要访问传感器时，先要发出一个8位的寄存器指针，然后再发出传感器的地址（7位地址，低位是wr信号）。传感器中有3个寄存器可供mcu使用，8位寄存器指针就是用来确定mcu究竟要使用哪个寄存器的。本方案中，主程序会不断更新传感器的配置寄存器，这会使传感器工作于单步模式，每更新一次就会测量一