TMP100数字温度计及程序设计

TMP100数字温度计及程序设计

 

1.1 基本参数及引脚说明

1．基本参数

TMP100是德州仪器（TI）公司的一款数字温度传感器芯片。主要特点有：

1)        工作电压范围：2.7V~5.5V

2)        超低功耗：45μA （待机时0.1μA）

3)        接口方式：I2C二线串行接口

4)        可编程分辨率：9-Bits 到 12-Bits

5)        操作频率： 100 KHz /400KHz/3.4MHz

6)        精度：测量温度在-25℃~85℃时，为±2℃在-55℃~125℃时，为±3℃

2. 从器件地址、引脚说明及封装

表x.1 TMP100引脚描述

引脚名称	引脚编号	功能描述	引脚封装图
SCL	1	I2C时钟输入
GND	2	电源地
ADD1	3	地址输入端1
V+	4	电源正极
ADD0	5	地址输入端0
SDA	6	I2C数据口

表x.2 TMP100 SLAVE ADDRESS

ADD1	ADD0	器件从地址	R/W
0	0	1001 000	1：READ 0：WRITE
0	悬空	1001 001
0	1	1001 010
1	0	1001 100
1	悬空	1001 101
1	1	1001 110
悬空	0	1001 011
悬空	1	1001 111

1.2 TMP100内部寄存器描述

1.2.1 指针寄存器

TMP100内部共有5个寄存器，一个指针寄存器（Point Register）和四个数据寄存器（Temperature Register、Configuration Register、TL及TH Register）。对数据寄存器的选择是通过指针寄存器的低2位（P1和P0）来决定的。

指针寄存器的位描述，及P1、P0的设置对应具体的数据寄存器分别见表x.3和x.4。

表x.3 Point Register的各位（8-Bits）

P7	P6	P5	P4	P3	P2	P1	P0
0	0	0	0	0	0	Register Bits

表x.4 数据寄存器的指针地址

P1	P0	数据寄存器
0	0	温度寄存器（只读，保存温度值）
0	1	配置寄存器（可读写）
1	0	临界温度下限寄存器（可读写）
1	1	临界温度上限寄存器（可读写）

1.2.2 配置寄存器

表x.5 Configuration Register的各位（8-Bits）

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
OS/ALERT	R1	R0	F1	F0	POL	TM	SD

对各位的描述如下：

SD：置1时，TMP100进入SHUT DOWN模式；置0时，进入连续温度转换模式；

OS/ALERT：TMP100进入SHUT DOWN模式下，该位被置1后，将启动一次温度的测量转换，完成后继续进入SHUT DOWN模式；

R1、R0：用于选择TMP100的分辨率，共四种，9-Bits、10-Bits、11-Bits、12-Bits，对应的选择关系见表x.4。

表x.6 TMP100的分辨率设置

R1	R0	分辨率（RESOLUTION）	典型转换时间
0	0	9Bits（0.5℃）	40ms
0	1	10 Bits（0.25℃）	80ms
1	0	11 Bits（0.125℃）	160ms
1	1	12 Bits（0.0625℃）	320ms

1.2.3 温度寄存器

表x.7 Temperature Register的各位（16-Bits）

BYTE1—高8位

BYTE2—低8位

D15

D14

D13

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

T11

T10

T9

T8

T7

T6

T5

T4

T3

T2

T1

T0

0

0

0

0

对应的温度值的计算方式如下：

温度值 = T11×2⁷ + T10×2⁶ +T9×2⁵ +T8×2⁴+T7×2³+T6×2²+T5×2¹+

T4×2⁰+T3×2^-1+T2×2^-2+T1×2^-3+T0×2^-4

根据不同的分辨率设置，对应的有效位不同：

1)        12 Bits RESOLUTION时，有效位为T11~T0，最低位为T0，故分辨率为2^-4=0.0625

2)        11 Bits RESOLUTION时，有效位为T11~T1，最低位为T1，故分辨率为2^-3=0.125

3)        10 Bits RESOLUTION时，有效位为T11~T2，最低位为T2，故分辨率为2^-2=0. 25

4)        9 Bits RESOLUTION时，有效位为T11~T3，最低位为T3，故分辨率为2^-1=0.5

 

1.3 TMP100的TWI驱动程序介绍

以下是使用ATMEGA16的内部TWI控制器编制，以下主要介绍I2C的核心驱动函数。

#include

#include

#include //包含第x章的OwnTWI.h头文件

uchar TMP100_Write(uchar slv_addw,uchar sub_suba,uchar Wdata)

{    

Start();//I2C启动  

Wait();

if(TestAck()!=START) return 1;//ACK  

Write8Bit(slv_addw);//写I2C从器件地址和写方式

Wait();

if(TestAck()!=MT_SLA_ACK) return 1;//ACK      

Write8Bit(sub_suba);//写地址

Wait();

if(TestAck()!=MT_DATA_ACK) return 1;//ACK

Write8Bit(Wdata);//写DATA

Wait();

if(TestAck()!=MT_DATA_ACK) return 1;//ACK       

Stop();//I2C停止

//延时等Device 写完

return 0;

}

/******************************************

       I2C总线读no 个字节

              如果读失败也返回0

*******************************************/

uchar TMP100_Read(uchar slv_addr,uchar suba,uchar *s,uchar no)

{

uchar n;

Start();//I2C启动

Wait();         

if (TestAck()!=START) return 51;//ACK

Write8Bit(slv_addr-1);//写I2C从器件地址和写方式

Wait();

if(TestAck()!=MT_SLA_ACK) return 52;//ACK

Write8Bit(suba);//写地址

Wait();//

if(TestAck()!=MT_DATA_ACK) return 53;//ACK

//Stop();//I2C停止

Start();//I2C重新启动

Wait();         

if (TestAck()!=RE_START) return 54;//ACK

Write8Bit(slv_addr);//写I2C从器件地址和写方式

Wait();

if(TestAck()!=MR_SLA_ACK) return 55;//ACK

for(n=0;n

{

      Twi();//启动主I2C读方式

      Wait();

      if(TestAck()!=MR_DATA_ACK) return 57;//ACK

      *s=TWDR;//读取I2C接收数据

      s++;

}          

Stop();//I2C停止

return 0;

}