MC74中文資料

1. MC74概述

    MC74是安森美公司生產的8位串列介面集成數字溫度感測器，其溫度數據由熱感測單元轉換而來。MC74的溫度解析度為±1°C，轉換速率通常為8次採樣／秒。在正常工作條件下，靜態電流為200μA(典型值)，在待機條件下，靜態電流為5μA(典型值)。其他設備與MC74的通信可由2線SM匯流排，I2C兼容串列匯流排來實現．該匯流排可用於多區域監控．配置寄存器CONFIG中的SHDN位可用來激活低功耗待機方式。體積小巧、低裝配成本和易於操作的特點使MC74成為各種系統熱管理的理想選擇。

2 MC74的特點

    圖1示出MC74的2種封裝形式。圖2示出MC74的內部結構。：MC74的特性如下：

    數字溫度感測功能；

    兩種封裝．即SOT一23型或TO一220型封裝；

    輸出溫度為一個8位的數字；

    簡單的SM匯流排，12C串列介面；

    固態(PN結型)溫度感測；

    高精度、+25°C至+85°C時，最高精度為±2°C；0°C至+125°C時，最高精度為：±3°C；

    電源電壓範圍為2．7V一5．5V；

    低功耗，工作電流典型值為200μA；待機典型電流值為5μA。

    表1列出了MC74的引腳功能。

3 MC74的工作原理

    MC74的內部結構如圖2所示。它從固態(PN結)感測器獲得溫度並將其轉換成數字信號．其溫度解析度為±1°C。它將轉換后的溫度數字信號存儲在內部寄存器中，再通過串列埠讀取。系統介面是一個主從式的SM匯流排／I2C埠，通過該介面可在任何時候讀取溫度數據。MC74總共有8個可編程的SM匯流排／I2C地址。可以同時使用多感測器配置，即在一個控制系統中同時最多可連接8個類似MC74感測器，而且在溫度獲取暫停時電路會進入低功耗等待方式。

3．1 MC74的低功耗等待方式

    在得到MC74允許后。主機可將其置為低功耗(IDD=5μA典型值)等待方式，在這種方式中，A／D轉換器被中止，溫度數據寄存器被凍結，但SM匯流排／I2C埠還在正常運行。通過設置配置寄存器CONFIG中的SHDN位，可使MC74處於低功耗等待方式：即SHDN=0時為正常方式；SHDN=l時為低功耗等待方式。



3．2 MC74的SM匯流排/I2C從地址

    MC74經內部編程設定有一個默認的SM匯流排，I2C地址為1001101，其他的7個地址可由用戶自行設定。圖3示出MC74的讀、寫及接收數據的格式。

3．3 MC74的串列埠操作

    通過串列時鐘輸入埠SCLK和2線雙向串列埠的雙向數據埠SDA可對MC74進行編程和訪問。所有數據傳輸都在主從式結構中主機的控制下進行．通常是由CPU或微控制器充當主機，主機為所有傳輸提供時鐘信號。MC74通常作為主從式結構中的從機工作。在串列協議通信中，所有數據傳輸有兩個階段且所有位元組先傳輸最高有效位。訪問由一個開始(START)條件發起，接著是一個器件地址位元組和一個或多個數據位元組，器件地址位元組包括一個讀，寫選擇位，每一次訪問必須以一個停止(STOP)條件終止．應答(ACK)確認每一個位元組的接收．只有在SCLK為低電平時SDA才能改變．當SCLK為高電平時SDA的改變將作為開始(START)和停止(STOP)條件。MC74的溫度與二進位值的關係如表2所示。

3．4 MC74的8位只讀溫度寄存器

    該寄存器中的二進位值(二進位的補碼)代表一個交換周期后機載感測器的溫度，在一次交互方式后寄存器中的數據會自動被更新，溫度數據寄存器中每個單元的值代表1℃，該值採用二進位的補碼運算，所以，一個00000000b的讀數相當於O°C。

4 MC74溫度感測器的應用

4．1 由MC74組成的無線數字溫度感測器

    圖4示出由MC74組成的無線數字溫度感測器發送端的電路原理。圖中，Ul是PIC系列單片機PICl2C509AG，U2是MC74．發射器是以PICl2C509AG為基礎的．由：PICl2C509AG驅動一個環型天線，天線蝕刻在發射器的電路板上。即由標準的PICl2C509AG，加上一個433MHz的ASK發射器。PICl2C509AG的RF部分包含一個晶體振蕩器、一個完整的鎖相環、模式控制邏輯及一個功率放大器。從圖4可以看到，RF部分和PIC微控制器部分在邏輯上是分開的，儘管它們駐留在同一個物理包內。

    通常，ASK調製即在脈衝寬度調製模式下交替改變載波的振幅。這裡使用的是。Manchesmr編碼方法。根據Manchester編碼(在一個位的中間，低電平向高電平轉變代表邏輯“0”，在一個位的中間，高電平向低電平轉變代表邏輯“1”)，這樣就產生了同步位流．帶有編碼的時鐘信號，不在位界進行物理轉換．而是在每個位時間的中間進行邏輯轉換。



    打開電源．發射器在大部分的時間內都處於休眠狀態以節省電能。工作時，PICl2C509AG部分使用I2C匯流排讀MC74。假如溫度有變化，新的溫度將會被發送。發射器上有兩個按鈕。這些按鈕用來喚醒發射器設置狀態ID，生成測試音頻或開始傳送目前的溫度和發射器開關狀態。當SWl被按下，發射器代碼被設置為自動改變發射器的狀態ID。同時，因為每個MC74有一個永久的12C地址。這個地址取決於感應器的序號，發射器代碼使用12C信號自動決定當前板載MC74上的I2C地址。



4．2 發送端數據發送的部分程序代碼

    發射器發射的信息包內含有32位的報頭、4位的同步格式和32位的數據。數據域包含狀態ID(8位)、溫度(8位)、感測器類型(4位)、信息類型(2位)、按鈕狀態(2位)和檢驗(8位)。每次調用發射事件時，這一整套信息被連續發送3次。下面是MC74型感測器的發送端數據發送的一段程序代碼：