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1、 SD5075 两线通信数字温度传感器两线通信数字温度传感器 版本 v1 1b 2017 01 特点 特点 12 位数字温度读数 分辨率为 0 0625 在 40 100 范围内最大误差 0 8 在 55 125 范围内最大误差 1 5 2 线通信接口 兼容 I 2C SMBus 协议 提供过温报警功能 可设置阈值及迟滞量 可选 连续测温模式 或 单次测温模式 低功耗 测温时典型工作电流只有 170uA 关断模式工作电流小于 1uA 工作电压范围 2 7V 5 5V 管脚兼容 ADT75 LM75A TMP75 描述 描述 SD5075 是一款高准确度温度传感器芯片 内含高精度测温 ADC 在
2、 40 100 范围内 典型误差小于 0 5 在 55 125 范围 内典型误差小于 1 0 通过两线 I 2C SMBus 接口可以很方便与其他设备建立通信 设置 A2 A0的地址线 可支持8片芯片并联总线连接 本芯片可选 3 种工作模式 连续测温模式 单次测温模式 关断模式 可根据速度或功耗 的需求灵活选择和配置 应用领域 应用领域 温控系统 工业过程控制 电源热保护 环境温度检测等 订购信息 订购信息 SOP8 封装 管脚图和管脚描述 管脚图和管脚描述 1324 5678 SDA SCL ALARM GNDA2 A1 A0 VDD SDIC XX 5075 图 1 管脚图 tel 137
3、13800286 SD5075 版本 v1 1b 2017 01 第 2 页 共 2 页 表 1 管脚描述 序号 管脚名称 属性 管脚描述 序号 管脚名称 属性 管脚描述 1 SDA 数字输入 输出 两线通信数据线 2 SCL 数字输入 两线通信时钟线 3 ALARM 输出 开漏端口 作温度报警或者 SMBus Alert 用 4 GND 地 地 5 7 A2 A0 数字输入 地址选择信号 8 VDD 电源 电源 功能描述功能描述 3 4 8 GND 2线通信 接口 和 控制器 VDD SCL ALARM 1SDA 2 A1 5A2 6 7A0 过温检测 寄存器 地址指针 温度结果 配置 迟滞
4、阈值 过温阈值 单次测温 温度校准 参考电压温度传感器 RC振荡器 Sigma Delta 模数转换器 图 2 功能框图 图 2 是 SD5075 的功能框图 SD5075 是一 个 2 线通信的数字温度传感器 芯片内部的温 度传感器产生一个跟温度成正比变化的电压信 号 再经过自带电压基准的 ADC 转换成数字 信号 保存为 12 位二进制补码形式 以便表示 正温度或者负温度 芯片内有过温阈值寄存器和迟滞阈值寄存 器 测温值会与这些寄存器值作比较 决定是 否通过开漏结构的报警输出端口 ALARM 输 出报警信号 该报警信号的极性可在配置寄存 器中预设选择 温度值的读出以及寄存器的设置均通过一
5、个 2 线通信接口 兼容 I2C SMBus 通信协议 片内 RC 振荡器提供系统时钟 完成一次温度 测量的时间约为 85ms 测温过程中 ADC 电 压基准 时钟等电路都工作 系统功耗最大 SD5075 提供连续测温模式和单次测温模 式 在连续测温模式下 读温度值时当前温度 测量会被停止 等通信结束后 新一轮测温再 开始 所以每次读到的温度值都是上次温度测 量的结果 在单次测温模式下 只测温一次就 进入待机状态 可通过 2 线接口对单次测温寄 存器写任意值来启动下一次测温 上电后默认 是连续测温模式 SD5075 还提供了极低功耗的 关断模式 若设置 配置寄存器 的 bit0 为 1 芯片
6、进入关断模式 片内所有电路停止工作 工作 电流小于 1uA 若该位设置为 0 则退出关 断模式 tel 13713800286 SD5075 版本 v1 1b 2017 01 第 3 页 共 3 页 温度格式 温度格式 测温结果以补码形式存到 16 位的温度结 果寄存器 00H 中 该寄存器的高 12 位可用 低 4 位无效 其最高位为符号位 该温度寄存器的高字节为温度的整数部 分 低字节的高 4 位为温度的小数部分 因此 分辨率为 0 0625 如果测量温度结果超出 55 125 范围 则可能会超出最大误差 如果分辨率 1 就可以满足用户要求 可以只 使用温度寄存器的高 8 位 表 2 温度
7、测量结果 温度 温度测量结果 二进制 温度 温度测量结果 二进制 55 1100 1001 0000 XXXX 40 1101 1000 0000 XXXX 25 1110 0111 0000 XXXX 0 0625 1111 1111 1111 XXXX 0 0000 0000 0000 XXXX 0 0625 0000 0000 0001 XXXX 25 0001 1001 0000 XXXX 75 0100 1011 0000 XXXX 80 0101 0000 0000 XXXX 100 0110 0100 0000 XXXX 125 0111 1101 0000 XXXX 温度测量结
8、果转换公式如下 对于 8 位温度测量结果 正温度值 温度测量结果 负温度值 温度测量结果 256 对于 10 位温度测量结果 正温度值 温度测量结果 4 负温度值 温度测量结果 1024 4 对于 12 位温度测量结果 正温度值 温度测量结果 16 负温度值 温度测量结果 4096 16 单次测温模式 单次测温模式 芯片的单次测温模式通过设置配置寄存器 的 bit5 来实现 当 bit5 设置为 1 时 芯片 立刻进入待机状态 此时芯片功耗小于 1uA 向地址指针寄存器写 04H 然后 向单次 测温寄存器 见图 5 写任意 8 位值启动一次温 度测量 温测过程一般为 85ms 测温结束后芯 片
9、立即回到待机状态 最新温度值存放在温度 结果寄存器 其最高 8 位亦存放在单次测温寄 存器 因为启动单次测温时 地址指针寄存器 已指向此寄存器 所以如果只读此寄存器结果 则在读前不需要重写寄存器地址 过温报警输出过温报警输出 SD5075 有两种报警输出模式 一种是比 较模式 一种是中断模式 上电后默认是比较 模式 此时ALARM管脚亦设为温度报警输出 新的温度值产生后 会跟过温阈值寄存器 迟滞阈值寄存器的值相比较 并根据比较结果 和配置寄存器 bit4 bit1 的设置发出报警信号 见图 3 比较模式 当测量温度值高于过温阈值寄 存器 ALARM 输出有效电平 当测量温度值 低于迟滞阈值寄存
10、器时 ALARM 管脚输出默 认电平 关断模式不影响该管脚状态 中断模式 当测量温度值高于过温阈值寄 存器或者低于迟滞阈值寄存器时 ALARM 输 出有效电平 当读 SD5075 的任意寄存器时 ALARM 管脚输出默认电平 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 温度 时间 读 ALARM 比较模式 低电平有效 过温 阈值 迟滞 阈值 ALARM ALARM ALARM 中断模式 低电平有效 比较模式 高电平有效 中断模式 高电平有效 读读 图 3 ALARM温度响应输出 寄存器说明寄存器说明 SD5075 有六个寄存器 一个 8 位地址指 针寄存器 四个数据寄存器 16
11、 位温度结果寄 存器 8 位配置寄存器 16 位迟滞阈值寄存器 16 位过温阈值寄存器 一个 8 位单次测温寄 存器 具体见表 3 tel 13713800286 SD5075 版本 v1 1b 2017 01 第 4 页 共 4 页 地址指针寄存器 地址指针寄存器 8 位地址指针寄存器只能写 不能读 该 寄存器用于设置要读或者写的寄存器地址 具 体见表 3 表 3 寄存器列表 地址指针地址指针 寄存器寄存器 名称名称 复位值复位值 00H 温度结果寄存器 0000H 01H 配置寄存器 00H 02H 迟滞阈值寄存器 4B00H 75 03H 过温阈值寄存器 5000H 80 04H 单次测
12、温寄存器 XXH 地址指针寄存器 地址指针寄存器 8 位地址指针寄存器用于设置要读或者写 的寄存器地址 该寄存器只能写 不能读 上 电后的值默认为 00H 温度结果寄存器 00温度结果寄存器 00H 16 位温度结果寄存器用于存储芯片上温 度传感器计算得到的温度结果 补码形式 最 高位是符号位 0 表示正温度 1 表示 负温度 该寄存器的高 12 位数据有用 低 4 位为无效位 温度结果寄存器只能读 不能写 配置寄存器 01配置寄存器 01H 8 位配置寄存器是一个可读 写寄存器 具 体每个位的介绍如表 4 表 4 寄存器列表 bit 配置功能配置功能 7 SMBus Alert 功能 6 保
13、留 5 单次测温功能 4 过温事件发生次数 3 过温事件发生次数 2 ALARM 输出极性 1 比较模式 中断模式 0 关断模式 Bit7 只能用于中断模式 位值为 1 时 SMBus的alert功能有效 见SMBus ALERT 输 出 输 出段 ALARM 管脚可以作为 alert 输出使用 为 0 时 SMBus 的 alert 功能禁止 ALARM 管脚只能做报警输出用 Bit6 保留 Bit5 为 1 时 芯片进入单次测温工作 模式 写 1 后芯片立即进入待机状态 为 0 时 芯片进入连续测温工作模式 Bit4 3 选择过温事件发生次数 N 防 止误判过温 只有过温事件连续发生 N
14、次后才 确认过温 具体关系见表 5 表 5 Bit4 3 与过温次数关系 bit4 34 3 过温次数过温次数 N 00 1 01 2 10 4 11 6 Bit2 定义 ALARM 管脚输出极性 1 事件发生时 输出高电平 0 事件发生时 输出低电平 Bit1 定义过温的输出模式 1 为中断 模式 0 为比较模式 Bit0 关断模式 设定 1 时 芯片进入 关断模式 启动单次测温命令无效 工作电流 小于 1uA 两线通信接口可以工作 其他电路 关闭 迟滞阈值寄存器 02迟滞阈值寄存器 02H 16 位寄存器 低 4 位无效 可以读 写 用于设置过温报警恢复的下限温度 默认设置 是 75 数据
15、格式是补码形式 最高位是符号 位 0 表示正温度 1 表示负温度 过温阈值寄存器 03过温阈值寄存器 03H 16 位寄存器 低 4 位无效 可以读 写 用于设置报警值的上限 默认设置是 80 数 据格式是补码形式 最高位是符号位 0 表 示正温度 1 表示负温度 单次测温寄存器 04单次测温寄存器 04H 参考单次测温模式单次测温模式段 tel 13713800286 SD5075 版本 v1 1b 2017 01 第 5 页 共 5 页 两线通信口两线通信口 SD5075 有一个两线通信接口 协议兼容 I2C SMBus 作为一个从机 可以通过这个接 口接受外部的控制 亦可以通过 Aler
16、t 功能向 主机发出服务请求 图 10 为 SD5075 的一种单 从机典型应用 ALARM 管脚 SDA 和 SCL 管脚都各需要一个上拉电阻 SD5075 有一个 7 位的从机地址 高 4 位 固定为 1001 低 3 位地址取决于管脚 A2 A0 的设置 表 6 是该芯片可以设置的地址 表 6 A2 A0 设置和地址关系 A2 2 A0 0 地址地址 000 48H 001 49H 010 4AH 011 4BH 100 4CH 101 4DH 110 4EH 111 4FH 如果 SDA 管脚拉低的时间维持 200ms 以 上 SD5075 的两线接口会复位到空闲 开漏 状态 等待启动条件 在一次操作中可以完成多个字节数据的读 或者写 但不能在一次操作中既读又写 写数据写数据 写数据过程有两种 一种是为了读某个寄 存器的值 需要先对地址指针寄存器写该寄存 器的地址 见图 4 另外一种是向某个寄存器 写数据 见图 5 和图 6 图 5 是向 8 位寄存器 写数据 图 6 是向 16 位寄存器写数据 第三帧 数据后需要再多写入一个字节数据 如果写入的字节数超出了寄存器的字节 数 多
