MAX6691中文資料
1.MAX6691功能概述
MAX6691是美國Maxim公司推出的一款新型單線(1-Wire)介面四通道熱敏電阻溫度-脈寬轉換器,可用於測量四個外接熱敏電阻的溫度,並將所測溫度值轉換成一個PWM輸出的矩形脈衝序列。每個脈衝的寬度與對應熱敏電阻的溫度相關。由於該器件採用1-Wire介面,它可以在只佔用微處理器一個I/O埠的條件下測量四個被測量點的溫度,因而非常適用於I/O埠資源比較緊張的多點分散式溫度測量控制系統。
MAX6691的主要特點如下:
●具有簡單的1-Wire介面;
●最多可測量四個熱敏電阻的溫度;
●流過熱敏電阻的平均電流很小,因而可減小自身發熱所產生的測量誤差;
●採用內部基準電壓,可使熱敏電阻與電源雜訊隔離;
●適用於任何溫度範圍的熱敏電阻。
2 MAX6691的工作原理
MAX6691採用10腳μMAX封裝,其引腳說明如表1所列。
表1 MAX6691引腳功能描述
引腳序號 | 名 稱 | 功 能 描 述 |
1 | T1 | 外接熱敏電阻RT1 |
2 | T2 | 外接熱敏電阻RT2 |
3 | T3 | 外接熱敏電阻RT3 |
4 | T4 | 外接熱敏電阻RT4 |
5 | R- | 固定電阻REXT低電位端,外接REXT |
6 | R+ | 基準電壓輸出端,外接REXT |
7 | GND | 電源地 |
8 | N.C. | 空腳 |
9 | I/O | I/O埠 |
10 | VCC | 正電源(3.0V~5.5V) |
MAX6691含有一個漏極開路的I/O埠,可以很容易地與各種類型的微處理器I/O埠相接。採用MAX6691測量溫度時,首先由微處理器發出一個低電平的轉換請求脈衝(≥5μs)給MAX6691,然後釋放I/O埠。MAX6691完成溫度轉換后,會發出一個寬度為125μs的低電平脈衝給微處理器,以表示數據已準備就緒。此後便可從該脈衝的上升沿開始,依次發出四個PWM脈衝,每個脈衝的寬度與對應熱敏電阻的溫度相關。這樣,當微處理器利用內部計數器測出每個脈衝的寬度后,即可直接計算出每個熱敏電阻的溫度值。
MAX6691外接的四個熱敏電阻RT1~RT4中的每一個都依次與固定電阻REXT構成一個電阻分壓器,並由內部基準電壓VREF供電。當微處理器發出測量請求並釋放I/O埠后,MAX6691將基準電壓VREF施加於REXT的R+端。由於REXT的R-端依次與四個熱敏電阻RT1~RT4相連接,因此,MAX6691將依次測量出VREF和電阻REXT兩端的電壓VEXT,同時利用內部的電壓-脈寬轉換器將電壓值轉換成不同寬度的脈衝(見圖1),然後通過運算得出所測溫度。當MAX6691完成第一個VEXT值(對應於RT1的溫度)的測量后,首先將I/O埠電平拉低並保持125μs,然後保持高電平一段時間THIGH1(THIGH1與第一個VEXT值成線性關係),接著再保持低電平一段時間TLOW(TLOW與VREF值也成線性關係)。隨後,MAX6691依次將其它三個熱敏電阻的溫度數據按照同樣的方式發送出去(見圖2)。發送完畢后,MAX6691將I/O埠釋放為高電平,從而完成一次測量轉換過程。其脈衝寬度THIGH和TLOW以及電阻REXT和RT之間的關係如下:
THIGH/TLOW=VEXT/VREF-0.0002=[REXT/(REXT+RT?)]-0.0002
電壓VEXT與熱敏電阻溫度之間的關係取決於固定電阻REXT和熱敏電阻的性質。如果熱敏電阻阻值RT和溫度之間的關係已知,微處理器就可以利用內部計數器,並通過測量THIGH和TLOW的寬度來確定熱敏電阻的溫度。
在每次測量轉換過程中,MAX6691會向I/O埠發出四個脈衝。如果某個熱敏電阻對地開路或短路,那麼,它所對應的脈衝將是一個窄脈衝(THIGH≤0.05TLOW)。
3 MAX6691的典型應用
圖3所示為MAX6691在單片機測溫系統中的一個典型應用電路。該電路中,溫度數據的採集採用外部中斷方式,並由單片機從P1.0口發出轉換請求脈衝,以開放外部中斷0,當數據準備就緒且脈衝的下跳沿到來時,系統將轉入中斷服務程序。其相應的中斷服務程序流程圖如圖4所示。
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