1、 导言
ADT75是ADI公司推出的数字温度传感器，内置1个高度集成的温度传感器，其额外作业温度规模为-55℃～+125℃，可以对温度进行精确丈量。其内部还包含1个12位的ADC，用来监测并数字化温度值，其分辨率可达0.0625℃，功耗低，作业电压规模是3 V”5.5 V。若作业电压在3.3 V，其典型电流值为300 μA;在关断形式下，典型电流值仅为3μA。ADT75是一款完善的数字温度传感器，集传感器和模数转化器于一体，可大大简化温度测验体系的规划，进步体系的集成化。
ADT75的首要特色如下：
内含12位A/D转化器;
温度差错最大是±1℃，温度分辨率0.0625℃;
SMBus/I2C兼容接口;
作业温度规模为-55℃”+125℃;
超温指示器;
选用关断形式下降能耗;
在3.3 V作业电压下的功耗典型值为69μW;
8引脚MSOP和SOIC封装。
2 、ADT75的引脚摆放及功用
ADT75的引脚摆放如图l所示。各个引脚的功用如表1所列。
3、 ADT75的作业原理
ADl75的内部结构如图2所示。首要包含温度传感器、∑一△调理器、4个数据寄存器(温度数据寄存器、装备寄存器、THYST定值寄存器和TOS定值寄存器)和1个地址指针寄存器、数字比较器、SM-Bus/I2C串行接口等。其作业进程如下：温度传感器进行温度收集，发生与绝对温度成必定份额的精确电压，并与内部参阅电压进行比较，输入精确的数字式调理器中，转化为有用精度为12位的数据。被丈量的温度值与限定值比较，假如丈量值超限，则OS/ALERT引脚输出超限信息。
ADl75包含5个寄存器：4个数据寄存器和1个地址指针寄存器。装备寄存器是专一的8位数据寄存器，其他的均是16位。温度数据寄存器是专一的只读数据寄存器。上电时，地址指针寄存器被设置为Ox00，且指针指向温度数据寄存器，详细描绘见表2。
(1)地址指针寄存器
该8位写寄存器寄存指向4个数据寄存器之一的1个地址，并挑选单步形式。选用单步形式可以削减电能耗费，当单步形式发动时，ADT75马上进入关断形式。当VDD为3.3V时，电流耗费为3μA;当VDD为5 V时，电流耗费为5.5μA。P0和P1挑选被写入或读出数据字节的数据寄存器。PO、Pl和P2经过向这个寄存器写入04H来挑选单步形式。该8位寄存器其他位都设置为零。寄存器地址挑选见表3。
(2)温度数据寄存器
16位只读寄存器存储由内置温度传感器测得的温度值，以二进制补码的方法存储，以MSB为温度符号位。读寄存器时，先读高8位，后读低8位。
(3)装备寄存器
8位可读/写寄存器为ADT75装备各种形式，如关断、超温中止、单步、SMBus报警使能、OS/ALERT引脚极性和超温过错行列等。
(4)THYST定值寄存器
这个16位读/写寄存器寄存2个中止形式下的温度滞后限定值。温度限定值以二进制补码的方法存储，用MSB作为温度标志位。当从这个寄存器读数时，先读高8位MSB，后读低8位LSB。THYST的缺省设置极限温度为+75℃。
(5)TOS定值寄存器
这个16位读/写寄存器以2个中止形式寄存超温限定值。温度限定值以二进制补码的方法存储。当从这个寄存器读数时，先读高8位MSB，后读低8位LSB。TOS的缺省设置极限温度为+80℃。
4、典型运用
温度是测控体系中首要的被控参数之一。实践运用中，常常需求操控温度使之保持在某一规模内。以往，在实践测控体系中，多选用热敏电阻器或热电偶丈量温度。这种温度收集电路有时需求冷端补偿电路，这样就增加了电路的复杂性;并且电路易受搅扰，使收集到的数据不精确。用比较
在传统的温度测控体系中，用热电偶或热敏电阻器收集温度，再由前置扩大电路将检测到的细小信号转变为ADC可转化的信号，一起经过冷端温度补偿后进行A/D转化，这样才能把模仿温度信号数字化，如图3所示。
这种传统电路的特色是需求的器材多，电路所占空间大，电路易受搅扰，调试作业量大，电路集成度差，差错大。
ADT75是一款完善的数字温度传感器，集传感器和模/数转化器于一体。选用ADT75大大简化了温度测验体系的规划，电路集成度高，所占空间小，精度高，大大削减了调试作业量。
4.2 运用实例
直冷式电冰柜的机件相对较少，设备不容易出毛病，并且制冷相对敏捷，它是运用冰柜内空气天然对流的方法冷却食物的。其蒸发器常常设备在冰柜上部，蒸发器周围的空气要与蒸发器发生热交换，空气循环往复天然对流，然后到达制冷的意图。在实践运用中，电冰柜的温度应保持在设定值，这就需求选用温度测控体系进行主动调理。温度操控原理是依据蒸发器的温度操控制冷压缩机的启停、使冰柜内的温度保持在设定的温度规模内。
在直冷式电冰柜温度测控体系的规划中，以AT89C51型单片机为中心，选用ADT75构成温度操控电路。这种电路硬件规划简略且功耗较低，实用性强。ADT75与AT89C51的硬件接口电路如图4所示。
在电路中，将ADT75的SMBus/I2C串行数据输入/输出端SDA与单片机的P11脚相连，串行时钟输入端SCL由P10脚顺次宣布凹凸电平，lO kΩ电阻为漏极开路时的上拉电阻器;ADT75选用比较形式，当OS/ALERT输出设置为低电平时，与其相接的蜂鸣器进行温度超限报警。规划中A2、Al和A0接地，则SMBus/I2C的地址为1001000。体系依据测得的温度值，由单片机内部完结PID运算，然后经过外部温度操控设备操控
制冷压缩机的启停，进行温度的调理，使电冰柜内的温度保持在某个设定的规模内。
5、 作业方法
5.1 串行总线的协议操作方法
主设备(如单片机等，见图4)经过设置开端条件发动数据转化，由ADT75串行数据线SDA界说高到低的转化，一起串行时钟线SCL一向为高电平。
ADT75在第9个时钟脉冲之前拉低数据线，等候数据读出或写入。假如R/W位是0，将数据写入ADT75。假如R/W位是1，将从ADT75中读数据。
数据依照9个时钟脉冲序列的次序传送到串行总线上。在写入形式下，在第10个时钟脉冲到中止状况期间主设备将拉高数据线。在读出形式下，在第9个时钟脉冲之前的低电平期间单片机将拉高数据线。
5.2 ADT75的写入方法
ADl75有2种不同的写入方法。
(1)寄存器写地址
为了从特定的寄存器读数据，地址指针寄存器有必要包含该寄存器地址。假如没有包含该地址，有必要经过履行单字节写操作将正确的地址写入地址指针寄存器。
(2)向寄存器写数据
装备寄存器是8位，因而只要数据的1个字节能写入这个寄存器。写到装备寄存器的数据字节包含串行总线地址，数据寄存器地址写到地址指针寄存器中，接着数据字节写入所挑选的数据寄存器。THYST寄存器和TOS寄存器都是16位，所以可将2个数据字节写入这些寄存器中。
5.3 ADT75的读出方法
关于装备寄存器，以1个单字节数据的方法从ADT75中读数据。关于温度数据寄存器、THYST寄存器和TOS寄存器，以1个双字节数据的方法从ADT75中读数据。从其他寄存器读数据，需求对地址指针寄存器设定相关的寄存器地址。
5.4 超温形式作业方法
ADT75有2种超温形式，即比较形式和中止形式。
(1)比较形式
在比较形式下，当丈量温度降至被寄存在THYST定值寄存器中的温度约束值以下时，OS/ALERT指针将再次康复到无效状况。在比较形式下，设置ADT75为关断形式时，无需从头设置OS/ALERT的状况。
(2)中止形式
在中止形式下，只要从ADT75的寄存器读数据时，OS/ALERT引脚才进入无效状况。在被测温度低于寄存在THYST定值寄存器中的设定值时，OS/ALERT引脚返回到有用状况。一旦OS/ALERT引脚被从头设詈，只要当温度高于TOS定值寄存器中的设定值时，它才将再次回到有用状况。
5.5 多电路作业方法
在1个主设备的操控下，最多可将8个ADT75连接到一条SMBus/I2C总线上。像一切的SMBus/I2C兼容设备相同，ADl75有1个7位串行地址，这个地址的高4位被设置为1001;低3位由引脚5、引脚6和引脚7设置(即A2、A1和A0)，有8种不同的地址挑选。假如不需求多个ADT75一起作业，那么A2、Al和A0引脚接地。
6 、结束语
在直冷式电冰柜温度测控体系的硬件规划中，ADT75彻底可以满足温度收集的要求，运用起来也很便利。因为温度检测电路的外部接口电路简略，串行接口占用单片机口线少，且功能优秀，功耗低，可靠性好，所以规划和运行都到达了十分满足的作用。
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