LM75A 是一個高速I2C接口的溫度傳感器，可以在-55℃～+125℃的溫度范圍內(nèi)將溫度直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并可實現(xiàn)0.125℃的精度。MCU可以通過I2C總線直接讀取其內(nèi)部寄存器中的數(shù)據(jù)，并可通過I2C對4 個數(shù)據(jù)寄存器進行操作，以設(shè)置成不同的工作模式。LM75A有3 個可選的邏輯地址管腳，使得同一總線上可同時連接8 個器件而不發(fā)生地址沖突。LM75A 可配置成不同的工作模式。它可設(shè)置成在正常工作模式下周期性地對環(huán)境溫度進行監(jiān)控，或進入關(guān)斷模式來將器件功耗降至最低。OS輸出有2 種可選的工作模式：OS比較器模式和OS 中斷模式，OS 輸出可選擇高電平或低電平有效。正常工作模式下，當(dāng)器件上電時，OS工作在比較器模式，溫度閾值為80℃，滯后閾值為75℃。低功耗設(shè)計，工作電流典型值為250uA，掉電模式為3.5uA；寬工作電壓范圍：2.8V～5.5V。
（二） LM75A管腳
（三）LM75A內(nèi)部寄存器
1、溫度寄存器Temp（地址0x00）
溫度寄存器是一個只讀寄存器，包含2個8位的數(shù)據(jù)字節(jié)，由一個高數(shù)據(jù)字節(jié)（MS）和一個低數(shù)據(jù)字節(jié)（LS）組成。這兩個字節(jié)中只有11位用來存放分辨率為0.125℃的Temp數(shù)據(jù)（以二進制補碼數(shù)據(jù)的形式），如下表所示。對于8位的I2C總線來說，只要從LM75A的“00地址”連續(xù)讀兩個字節(jié)即可（溫度的高8位在前）。
2、配置寄存器（地址0x01）
配置寄存器為8 位可讀寫寄存器，其位功能分配如下表所示。
B7-B5：保留，默認(rèn)為0。
B4-B3：用來編程OS故障隊列。
00到11代表的值為1、2、4、6，默認(rèn)值為0。
B2：用來選擇OS極性。
B2=0，OS低電平有效（默認(rèn)）；
B2=1，OS高電平有效。
B1：選擇OS工作模式。
B1=0，配置成比較器模式，直接控制外圍電路；
B1=1，OS控制輸出功能配置成中斷模式，以通知MCU進行相應(yīng)處理。
B0：選擇器件工作模式。
B0=0，LM75A處于正常工作模式（默認(rèn)）；
B0=1，LM75A進入關(guān)斷模式。
3、滯后寄存器Thyst（0x02）
滯后寄存器是讀/寫寄存器，也稱為設(shè)定點寄存器，提供了溫度控制范圍的下限溫度。每次轉(zhuǎn)換結(jié)束后，Temp數(shù)據(jù)（取其高9 位）將會與存放在該寄存器中的數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)環(huán)境溫度低于此溫度的時候，LM75A將根據(jù)當(dāng)前模式（比較、中斷）控制OS 引腳作出相應(yīng)反應(yīng)。該寄存器都包含2 個8 位的數(shù)據(jù)字節(jié)，但2 個字節(jié)中，只有9 位用來存儲設(shè)定點數(shù)據(jù)（分辨率為0.5℃的二進制補碼），其數(shù)據(jù)格式如下表所示，默認(rèn)為75℃。
4、超過溫關(guān)斷閾值寄存器Tos（0x03）
超溫關(guān)斷寄存器提供了溫度控制范圍的上限溫度。每次轉(zhuǎn)換結(jié)束后，Temp數(shù)據(jù)（取其高9位）將會與存放在該寄存器中的數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)環(huán)境溫度高于此溫度的時候，LM75A將根據(jù)當(dāng)前模式（比較、中斷）控制OS引腳作出相應(yīng)反應(yīng)。其數(shù)據(jù)格式如表 4 所示，默認(rèn)為80℃。
（四）OS輸出
OS輸出為開漏輸出口。為了觀察到這個輸出的狀態(tài)，需要接一個外部上拉電阻，其阻值應(yīng)當(dāng)足夠大（高達200kΩ），以減少溫度讀取誤差。OS輸出可通過編程配置寄存器的B2位設(shè)置為高或低有效。如下圖所示，為LM75A在不同模式下OS 引腳對溫度作出的響應(yīng)。OS 設(shè)為低有效。
可以看出，當(dāng)LM75A工作在比較器模式時，當(dāng)溫度高于Tos時，OS輸出低電平。此時采取了降溫措施，啟動降溫設(shè)備（如風(fēng)扇），直到溫度再降到Thyst，則停止降溫，因此在這種模式下，LM75A可以直接控制外部電路來保持環(huán)境溫度；而在中斷模式，則在溫度高于Tos或低于Thyst 時產(chǎn)生中斷。注意：在中斷模式下，只有當(dāng)MCU 對LM75A 進行讀操作后，其中斷信號才會消失（圖中OS 變?yōu)楦唠娖剑?/div>
ORG 000BH
ORG 0013H;外部中斷P3.3腳INT0入口地址
ORG 001BH
MOV P1,#0AAH
RETI
ORG 0025h
T_SCL EQUP3.5;
T_SDA EQUP3.4;
L0: MOV TMOD, #11H
MOV 8CH, #3CH
MOV 8AH,#0B0H
CLREA ; CPU總中斷請求
QL: MOV A,#00H
MOVR2,#66D ;清數(shù)據(jù)區(qū);;
MOV R0,#18H
QRAM: MOV @R0, A
INC R0
DJNZ R2, QRAM
MOV R2,#00H
ACALL TMP
AJMP QL
TMP: PUSH PSW
LCALLSTA
MOV A,#90H ;寫命令
CALL I2C_SEND
MOV A,#00h ; 溫度寄存器地址00
CALL I2C_SEND
CALL STOP
;溫度寄存器是一個只讀寄存器，包含2個8位的數(shù)據(jù)字節(jié)，由一個高數(shù)據(jù)字節(jié)（MS）和一個低數(shù)據(jù)字節(jié)（LS）組成。這兩個字節(jié)中只有11位用來存放分辨率為0.125℃的Temp數(shù)據(jù)
;（以二進制補碼數(shù)據(jù)的形式），如表1所示。對于8位的I2C總線來說，只要從LM75A的“00;地址”連續(xù)讀兩個字節(jié)即可（溫度的高8位在前）
LCALLSTA
MOV A,#91H ;讀命令
CALL I2C_SEND
LCALLRDBYT
MOV2FH,A
LCALLMACK
LCALLRDBYT
MOV30H,A
LCALLMNACK
LCALLSTOP
MOVA,2FH
JNBACC.7,ZH1 ;最高位是0為零是正溫度轉(zhuǎn)ZH1
SETB 20H.7 ;保存正負溫度標(biāo)志 ;最高位是1為零下溫度取反加1
MOV A,2FH ;例如溫度是-54.875度，源碼=1100 1001001XXXXX 例如溫度72.75,30h=48h,31h=40h,加在一起是01001000(=30H)010xxxxx=(31H)
CPL A ;00110110=(30H)
MOV 2FH,A ;高位取反
MOV A,30H ;低位取反110XXXXX
CPL A ;110XXXXXX=(31H)
MOV30H,A
MOV A,#01H ;10110111=B7
ADDA,30H
MOV30H,A
CLR A
ADDC A,2FH ;例如溫度是-54.875度=-439*.125,補碼649h，-649h=1 110 0100 1001
MOV 2FH,A ;結(jié)果是32h=01，33h=b7，合并成1b7h取反=00110110110，加1=00110110111為正碼1b7h=439，39*.125=54.875
ZH1: MOV R2,#5
ZH2: MOV A,2FH
CLR C
RRC A ;低位進C 01001000的0進C
MOV2FH,A
MOVA,30H
RRC A ;C進高位 0010xxxx
MOV30H,A
DJNZR2,ZH2
MOVR1,#2FH ;送顯示
MOV R4,#2
LCALL XS
POPPSW
RET
STA: SETB SDA ;啟動
SETBSCL
CALLWAIT;NOP
NOP
CLRSDA
CALLWAIT;NOP
NOP
CLRSCL
RET
STOP: CLR SDA ;停止
SETBSCL
CALLWAIT;NOP
NOP
SETBSDA
CALLWAIT;NOP
NOP
CLRSCL
RET
MACK: CLR SDA ;發(fā)送應(yīng)答位
SETBSCL
CALLWAIT;NOP
NOP
CLRSCL
SETBSDA
RET
MNACK: SETB SDA ;發(fā)送非應(yīng)答信號
SETBSCL
CALLWAIT
NOP
CLRSCL
CLRSDA
RET
RDBYT: MOV R0,#08H ;接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)子程序，占用:R0,R2,C
RLP: SETBSDA
RLP8: SETB SCL
NOP ;大于4微秒
CALL WAIT
MOV C,SDA
RLC A
CLR SCL
CALL WAIT
DJNZ R0,RLP8
RLP1: RET
WAIT:
MOV R6,#5
again:
DJNZ R6,again
RET
I2C_SEND:
MOV R1,#8 ;
next_out:
CLR SCL ;
SETB SDA ;
RLC A ;
JC wr_one ;
CLR SDA ;
wr_one:
LCALL WAIT ;
SETB SCL ;
LCALL WAIT ;
DJNZ R1, next_out ;
CLR SCL ;
CALL WAIT ;
SETB SDA ;
LCALL I2C_ACK
RET
I2C_ACK: ;應(yīng)答
SETB SCL
ACALLWAIT
NACK:
JNB SDA, YACK ;
JMP NACK
YACK:
ACALLWAIT
CLR SCL
RET
XS: MOV R3, #9
XS1: MOV R5,#0FFH
DIS MOV DPTR, #0FC0H
MOV A, @R1
ANL A, #0F0H
SWAP A
MOVCA, @A+DPTR
MOV P0,A
SETB P2.1
ACALL YS1
CLR p2.1
MOV A, @R1
ANL A, #0FH
MOVCA, @A+DPTR
MOV P0,A
SETB P2.0
ACALL YS1
CLR p2.0
J6: DJNZ R5,DIS
DJNZR3,DIS
INCR1
CLR P2.0
CLR P2.1
ACALLDELAY2
DJNZR4,XS
RET
YS1: MOV 7FH, #0FFH
YS22: DJNZ 7FH, YS22
RET
DELAY: MOV R5,#88H
DEL: NOP
DJNZ R5,DEL
RET
DELAY2: MOV R6, #0FFH
DE: ACALL DELAY
DJNZ R6,DE
RET
ORG 0FC0H
DB 3FH
DB 03H
DB 6DH
DB 67H
DB 53H
DB 76H,7EH,23H
DB 7FH,77H,73H,5EH,3CH
DB 4FH,0FCH,78H
END
（五）I2C串行接口
在主控器的控制下，LM75A可以通過SCL和SDA作為從器件連接到I2C總線上。主控器必須提供SCL時鐘信號，可以通過SDA讀出器件數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入到器件中。注意：必須在SCL和SDA端分別連接一個外部上拉電阻，阻值大約為10kΩ。LM75A從地址（7位地址）的低3位可由地址引腳A2、A1和A0的邏輯電平來決定。地址的高4位預(yù)先設(shè)置為‘1001’。下表給出了器件的完整地址，從表中可以看出，同一總線上可連接8個器件而不會產(chǎn)生地址沖突。由于輸入管腳SCL、SDA、A2-A0內(nèi)部無偏置，因此在任何應(yīng)用中它們都不能懸空（這一點很重要）。
（六）溫度測量電路
（七）51單片機源碼
ORG0000 ;
AJMP L0ORG 000BH
ORG 0013H;外部中斷P3.3腳INT0入口地址
ORG 001BH
MOV P1,#0AAH
RETI
ORG 0025h
T_SCL EQUP3.5;
T_SDA EQUP3.4;
L0: MOV TMOD, #11H
MOV 8CH, #3CH
MOV 8AH,#0B0H
CLREA ; CPU總中斷請求
QL: MOV A,#00H
MOVR2,#66D ;清數(shù)據(jù)區(qū);;
MOV R0,#18H
QRAM: MOV @R0, A
INC R0
DJNZ R2, QRAM
MOV R2,#00H
ACALL TMP
AJMP QL
TMP: PUSH PSW
LCALLSTA
MOV A,#90H ;寫命令
CALL I2C_SEND
MOV A,#00h ; 溫度寄存器地址00
CALL I2C_SEND
CALL STOP
;溫度寄存器是一個只讀寄存器，包含2個8位的數(shù)據(jù)字節(jié)，由一個高數(shù)據(jù)字節(jié)（MS）和一個低數(shù)據(jù)字節(jié)（LS）組成。這兩個字節(jié)中只有11位用來存放分辨率為0.125℃的Temp數(shù)據(jù)
;（以二進制補碼數(shù)據(jù)的形式），如表1所示。對于8位的I2C總線來說，只要從LM75A的“00;地址”連續(xù)讀兩個字節(jié)即可（溫度的高8位在前）
LCALLSTA
MOV A,#91H ;讀命令
CALL I2C_SEND
LCALLRDBYT
MOV2FH,A
LCALLMACK
LCALLRDBYT
MOV30H,A
LCALLMNACK
LCALLSTOP
MOVA,2FH
JNBACC.7,ZH1 ;最高位是0為零是正溫度轉(zhuǎn)ZH1
SETB 20H.7 ;保存正負溫度標(biāo)志 ;最高位是1為零下溫度取反加1
MOV A,2FH ;例如溫度是-54.875度，源碼=1100 1001001XXXXX 例如溫度72.75,30h=48h,31h=40h,加在一起是01001000(=30H)010xxxxx=(31H)
CPL A ;00110110=(30H)
MOV 2FH,A ;高位取反
MOV A,30H ;低位取反110XXXXX
CPL A ;110XXXXXX=(31H)
MOV30H,A
MOV A,#01H ;10110111=B7
ADDA,30H
MOV30H,A
CLR A
ADDC A,2FH ;例如溫度是-54.875度=-439*.125,補碼649h，-649h=1 110 0100 1001
MOV 2FH,A ;結(jié)果是32h=01，33h=b7，合并成1b7h取反=00110110110，加1=00110110111為正碼1b7h=439，39*.125=54.875
ZH1: MOV R2,#5
ZH2: MOV A,2FH
CLR C
RRC A ;低位進C 01001000的0進C
MOV2FH,A
MOVA,30H
RRC A ;C進高位 0010xxxx
MOV30H,A
DJNZR2,ZH2
MOVR1,#2FH ;送顯示
MOV R4,#2
LCALL XS
POPPSW
RET
STA: SETB SDA ;啟動
SETBSCL
CALLWAIT;NOP
NOP
CLRSDA
CALLWAIT;NOP
NOP
CLRSCL
RET
STOP: CLR SDA ;停止
SETBSCL
CALLWAIT;NOP
NOP
SETBSDA
CALLWAIT;NOP
NOP
CLRSCL
RET
MACK: CLR SDA ;發(fā)送應(yīng)答位
SETBSCL
CALLWAIT;NOP
NOP
CLRSCL
SETBSDA
RET
MNACK: SETB SDA ;發(fā)送非應(yīng)答信號
SETBSCL
CALLWAIT
NOP
CLRSCL
CLRSDA
RET
RDBYT: MOV R0,#08H ;接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)子程序，占用:R0,R2,C
RLP: SETBSDA
RLP8: SETB SCL
NOP ;大于4微秒
CALL WAIT
MOV C,SDA
RLC A
CLR SCL
CALL WAIT
DJNZ R0,RLP8
RLP1: RET
WAIT:
MOV R6,#5
again:
DJNZ R6,again
RET
I2C_SEND:
MOV R1,#8 ;
next_out:
CLR SCL ;
SETB SDA ;
RLC A ;
JC wr_one ;
CLR SDA ;
wr_one:
LCALL WAIT ;
SETB SCL ;
LCALL WAIT ;
DJNZ R1, next_out ;
CLR SCL ;
CALL WAIT ;
SETB SDA ;
LCALL I2C_ACK
RET
I2C_ACK: ;應(yīng)答
SETB SCL
ACALLWAIT
NACK:
JNB SDA, YACK ;
JMP NACK
YACK:
ACALLWAIT
CLR SCL
RET
XS: MOV R3, #9
XS1: MOV R5,#0FFH
DIS MOV DPTR, #0FC0H
MOV A, @R1
ANL A, #0F0H
SWAP A
MOVCA, @A+DPTR
MOV P0,A
SETB P2.1
ACALL YS1
CLR p2.1
MOV A, @R1
ANL A, #0FH
MOVCA, @A+DPTR
MOV P0,A
SETB P2.0
ACALL YS1
CLR p2.0
J6: DJNZ R5,DIS
DJNZR3,DIS
INCR1
CLR P2.0
CLR P2.1
ACALLDELAY2
DJNZR4,XS
RET
YS1: MOV 7FH, #0FFH
YS22: DJNZ 7FH, YS22
RET
DELAY: MOV R5,#88H
DEL: NOP
DJNZ R5,DEL
RET
DELAY2: MOV R6, #0FFH
DE: ACALL DELAY
DJNZ R6,DE
RET
ORG 0FC0H
DB 3FH
DB 03H
DB 6DH
DB 67H
DB 53H
DB 76H,7EH,23H
DB 7FH,77H,73H,5EH,3CH
DB 4FH,0FCH,78H
作者: Bestrong 時間: 2021-5-24 22:57
請問如果用51單片機只是單純的實時讀取LM75A數(shù)據(jù)，LM75A的SDA和SCL連接51單片機除P0外的引腳時，需要在他們之間串聯(lián)一個上拉電阻嗎？
| 歡迎光臨 (http://www.torrancerestoration.com/bbs/) | Powered by Discuz! X3.1 |