lm75 Цифровой датчик температуры STLM75.

Цифровой датчик температуры STLM75 представляет собой вариант популярной микросхемы LM75 от STMicroelectronics. Наличие интерфейса I2C позволяет легко интегрировать данный датчик в микроконтроллерные проекты. Предельная простота организации обмена с микросхемой и низкая стоимость делают ее весьма привлекательной для использования.

По заявлениям производителя, STLM75 оснащена высокоточным температурным сенсором и сигма-дельта АЦП, позволяющим оцифровывать сигнал с разрешением 0.5°C. Точность измерений датчика при этом составляет не хуже чем ±3°C в диапазоне температур от –55°C до 125°C, и ±2°C в диапазоне от –25°C до +100°C. При этом стандартная точность заявлена на уровне разрешения - 0.5°C. Микросхема работоспособна в диапазоне напряжений от 2.7 до 5.5В и выпускается в корпусах TSSOP8 и SO8. Для работы STLM75 не требуется подключение никаких дополнительных компонентов, кроме подтягивающих резисторов I2C.

В отличие от DS1621 и других сходных вариантов, данная микросхема сразу же после подачи питания начинает измерять температуру в циклическом режиме. При этом доступ к измеренному значению возможен в любое время, без организации каких-либо задержек и дополнительных команд. В простейшем случае (без режима термостата и «спящего» режима) достаточно просто прочитать регистр температуры.

Температурный датчик использует стандартный протокол обмена по шине I2C, с поддержкой высокоскоростного режима. 3 аппаратных адресных линии позволяют подключать к одной шине до 8 независимых датчиков. Адрес микросхемы на шине выглядит как: 

Термометр STLM75 имеет дополнительный сигнальный выход, работающий в одном из двух режимов: компаратора или прерывания. Данный выход предназначен для построения термостатов. В режиме компаратора он активируется при превышении температурой значения, записанного в регистре Tos, и деактивируется, если температура становится менее значения регистра Thys. В режиме прерывания, в любом из вышеописанных случаев, формируется короткий импульс.

Регистры микросхемы STLM75.

Температурный датчик STLM75 содержит пять регистров, используемых для хранения информации и обмена с внешним устройством. В случае отсутствия необходимости работы термостата и перевода датчика в спящий режим, обращение к регистрам не требуется. Получение температуры производится с помощью команды чтения данных с шины I2C в произвольный момент времени. 

Состав регистров STLM75:

 - регистр команд/адреса

 - регистр конфигурации (CONF)

 - регистр температуры (TEMP)

 - регистр верхнего предела (TOS)

 - регистр нижнего предела (гистерезис) (THYS)

Регистр команд/адреса

Данный 8-ми разрядный регистр используется для задания адреса ячейки памяти температурного датчика, с которой будет осуществляться обмен по шине I2C. Используются только два младших бита, все остальные должны иметь значение «0». Адрес в регистре может принимать следующие значения:

00000000 – чтение 16-ти разрядного регистра температуры (TEMP)

00000001 – доступ к регистру конфигурации (CONF)

00000010 – доступ к регистру гистерезиса (THYS)

00000011 – доступ к регистру превышения температуры (TOS)

Регистр конфигурации

Регистр конфигурации – 8-ми разрядный регистр, используемый для задания режима работы микросхемы. После включения питания, значение всех битов регистра равно 0.

SD – бит режима «сна» 

M – бит режима работы выхода термостата (1 – режим прерывания, 0 – режим компаратора) 

POL – бит полярности выхода термостата (Активный уровень – 0) 

FT0 – бит защиты от ложных срабатываний 

FT1 – бит защиты от ложных срабатываний 

«Спящий режим» предназначен для уменьшения потребляемой мощности. Его активация выполняется путем установки в 1 бита SD. В этом режиме отключаются все внутренние элементы микросхемы, за исключением цепей, ответственных за обмен по шине I2С. Измерения температуры не производится. Вывод из «спящего режима» производится обнулением бита SD. 

Биты защиты от ложных срабатываний позволяют избавиться от переключений выхода термостата, в случае наличия шумов сигнала. Значения этих битов позволяют задать количество измерений температуры, необходимых для изменения состояния выхода. Возможны следующие комбинации: 

00 – 1 измерение 

01 – 2 измерения 

10 – 4 измерения 

11 – 6 измерений

Регистр температуры. 

Регистр температуры служит для хранения последнего измеренного значения температуры. Несмотря на то, что его разрядность равна 16 битам, используются только старшие 9. При этом, возможно использование одного старшего байта, если устраивает целочисленный результат. Формат записи температуры аналогичен другим 9-ти разрядным термометрам. Старший бит старшего байта является знаковым, позволяющим реализовывать измерение отрицательных температур по шкале Цельсия. В младшем байте используется только старший бит, фактически являющийся признаком наличия дробной части измеренного значения температуры. Вес этого бита равен 0.5°C. Все остальные биты младшего байта читаются как 0. 

Режимы термостататирования в STLM75

Регистр верхнего предела (TOS) 

Данный 16-разрядный регистр используется для установки верхнего значения температуры, используемого при переключении выхода термостата. Формат регистра аналогичен формату регистра температуры. Начальное значение равно 80°C. 

Регистр нижнего предела (гистерезис) (THYS) 

16-разрядный регистр, используемый для задания зоны нечувствительности, необходимой в режиме компаратора. Формат регистра аналогичен формату регистра температуры. Значение после подачи питания 75°C.

Еще по теме:

Полупроводниковые датчики температуры

Преобразование кода цифровых датчиков температуры