Senzori de temperatura digitali TMP102

Descriere TMP102 este un senzor de temperatura cu doua fire, cu iesire de serie dinsponibil intr-un pachet mic SOT563. Nu necesita componente externe, iar TMP102 este capabil sa citeasca temperaturi pana la o rezolutie de 0.0625C. TMP102 are ca si caracteristici SMBus si compatibilitatea interfetei cu doua fire si permite pana la 4 dispozitive intr-un singur conector. De asemenea ofera o functie de alerta SMB. TMP102 este ideal pentru masurarea temperaturii extinse intr- o varietate de comunicare, computer, consumator, legat de mediu, industrial si aplicatii de instrumentatie. Dispozitivul este specificat pentru operarea intr-un interval de temperatura de la -40C la 125C. Caracteristici Un pachet mic SOT563 Precizie: 0.5C (-25 C pana la +85 C) Curent pasiv scazut: - 10mA activ(max)- 1 mA inchis(max) Intervalul de alimentare: 1.4V pana la 3.6V Rezolutie: 12 biti Iesire digital: Interfata seriala cu doua fire. Aplicatii Aplicatii portabile si alimentate cu baterii Monitorizarea temperaturii de alimentare cu energie Protectie termica a perifericelor computerului Notebook-uri Managementu bateriilor Masini de birou Controalele termostatului Temperaturile dispozitivelor electromecanice Masuratori generale ale temperaturii:- Control industrial- Echipamente de testare - Instrumentatie medicala

Senzorul de temperatura in TMP102 este chipul in sine. Rutele termale functioneaza prin cablurile pachetului, la fel de bine ca si pachetul de plastic. Cea mai joasa rezistenta termica din metal ajuta cablurile sa produca drumul termal primar. Pentru a mentine precizia in aplicatiile ce necesita aer sau masurarea temperaturii suprafetei, trebuie avut grija pentru a izola pachetul si cablurile de temperatura aerului ambiental. Un adeziv termal-conductor este ajutator in realizarea preciziei masurari temperaturii suprafetei.

Registrul temperaturii

Temperatura registrului TMP102 este configurat pe 12 bii, folosit doar ca registru (Configurare nregistrare EM bit = "0", a se vedea seciunea Mode Extended), sau pe 13 biti, utilizat ca registru (configurare nregistrare EM bit = '1') care stocheaz datele de ieire ale celei mai recente schimbari. Primul byte este cel mai semnificativ , urmat de cel de al doilea byte care este mai puin semnificativ. Primii 12 bii (13 bii n modul extins) sunt folositi pentru a indica temperatura. Byte-ul mai puin important nu trebuie citit dac aceast informaie nu este necesara. Un LBS este egal 0,0625 C. Numerele negative sunt reprezentate ca fiind formate din dou complemente binare. Dup pornire sau resetai, registrul de temperatur va citi 0 C pn cand prima transformare este complet. Valoarea D0 a celui de al doilea byte indic modul Normal (EM bit = '0') sau n modul extins (EM bit = '1'), i poate fi folosit pentru a alege ntre formele celui de al doilea de registru de temperatur. Biii neutilizate n registrul de temperatur ii citim mereu "0".

Shutdown mode (SD)Bitul Modul de inchidere salveaza maximul de putere, inchizand toate circuitele deviceul-ui, altele decat interfata serial, reducand astfel consumul de curent cu 0,5 A. SHUDOWN MODE este activat atunci cand bitul SD este 1; device-ul se stinge atunci cand conversia de curent este completa. Cand SD=0 device-ul mentine o declaratie de conversie continua.

Thermostat mode (TM)Bitul modulului termostat indica catre device (aparat) daca sa opereze in modul comparator (Tm=0) sau modul intrerupt (TM=1).

Polarity (POL) Bitul polaritatea arata userului sa ajusteze polaritatea pinului alert de iesire. Daca POL=0, pinul ALERT va avea o activitate scazuta, asa cum se vede in Fig. 10. Pentru POL=1, pinul ALERT va avea o activitate puternica si declaratia pinului ALERT va fi schimbata.Registrii de limita high-low In modul comparator (TM=0), pinul ALERT devine activ atunci cand temperatura este egala sau depaseste valoarea lui Thigh si genereaza un numar consecutiv de greseli potrivit bitilor greseala F1 si F0. Pinul ALERT ramane activ pana cand temperatura scade sub valoarea indicata de catre Tlow pentru acelasi numar de greseli. In modul intrerupt (TM=1), pinul ALERT devine activ atunci cand temperatura este egala sau depaseste valoarea lui Thigh pentru un numara consecutiv al conditiilor greseala (asa cum se vede in tab. 9). Pinul ALERT ramane activ pana cand o operatiune de citire a oricarui registru aparut sau aparatul raspunde cu succes SMBus ALERT Response Address. Pinul ALERT va fi de asemenea sters daca aparatul va fi pus in modul SHUTDOWN. O data ce pinul ALERT este sters, el va deveni activ din nou doar atunci cand temperatura scade sub Tlow si ramane activ pana va fi sters de catre o operatie de citire a ooricarui registru sau unui raspuns de succes catre SMBus Alert Response Adress. De indata ce pinul ALERT este sters circuitele urmatoare se repeta, cu pinul ALERT care incepe sa fie activ atunci cand temperatura este egala sau depaseste Tigh. Pinul ALERT poate fi de asemenea sters prin resetarea deviceul-ui cu ajutorul comenzii General Call Reset. Aceasta actiune sterge declaratia registrilor interni din device revenind la modul Comparator (TM=0). Ambele moduri operationale sunt prezentate in figura 10. Tab. 10 si tab. 11 descriu formatul pentru registrii Thigh si Tlow. Observa faptul ca cel mai important bit este trimis primul, urmat de bitul cel mai putin semnificativ. Valorile puterii redate pentru Thigh si Tlow sunt: Thigh=+80 C si Tlow=+75 C. Formatul datelor pentru Thigh si Tlow este acelasi ca si registrul de temperatura.

Zgomotul

TMP102 este un dispozitiv de putere foarte mica si genereaza un zgomot foarte redus in conectorul de aprovizionare. Aplicand un filtru RC la V+, pinii lui TMP102 pot continua sa reduca orice zgomot ,iar TMP102 se poate propaga la alte componenete. Rf in figura 11 ar trebui sa fie mai mic decat 5k si CF ar trebui sa fie mai mare decat 10nF.

Interfata I2CInterfaaICsauIIC(Inter-Integrated Circuit) este un tip de transmisie de date serial master-slave, utilizat intensiv ntre circuite integrate digitale (microcontrolere, memorii, convertoare) i a fost iniial dezvoltat de ctre firma olandez Philips (n prezent NXP) n anul 1982.Interfaa I2C (Inter Integrated Circuits) este o interfa serie, aprut din necesitatea de a realiza sisteme ieftine cu microcontrolere, destinate n principal conducerii proceselor industriale. Un astfel de sistem este constituit, de regul, dintr-unul sau mai multe microcontrolere i o serie de echipamente periferice (de intrare/ieire, memorie etc.). Conectarea acestora printr-o interfa serie satisface cerinele enunate. Viteza mic de transfer, caracteristic interfeelor serie, nu constituie un neajuns pentru aplicaiile principale avute n vedere (conducerea proceselor).

Descrierea interfeei

Realizarea unui sistem I2C presupune interconectarea unor circuite integrate (specializate) prin numai trei linii: dou de semnal i una de mas. Cele dou linii de semnal sunt denumite "serial data" (SDA) i "serial clock" (SCL). Fiecare circuit integrat are o adres unic i poate funciona fie ca transmitor, fie ca receptor, n funcie de tipul circuitului. De exemplu, un circuit pentru comanda unui afiaj cu cristale lichide poate fi numai receptor, n timp ce un circuit de memorie RAM poate fi att transmitor ct i receptor (evident, nu simultan). Dintr-un alt punct de vedere, un circuit integrat din sistem poate fi coordonator sau executant. Circuitul integrat coordonator este circuitul care iniiaz un transfer de date i tot el genereaz semnalele de tact pentru a permite realizarea unui transfer. Orice alt circuit integrat adresat de coordonator este subordonat. Structura I2C este o structur multi-coordonator, adic se pot interconecta mai multe circuite care pot avea rolul de coordonator. Termenii implicai n descrierea funcionrii interfeei I2C, precum i semnificaia acestora sunt prezentate n tabelul 8.5.

Pentru a nelege mai bine noiunile prezentate, n figura 8.19 se prezint un exemplu de sistem realizat pe structura I2C i se consider urmtoarele situaii : a) microcontrolerul A dorete s transmit date microcontrolerului B; b) microcontrolerul A dorete s recepioneze date de la microcontrolerul B. Transferul datelor ntre cele dou microcontrolere are loc dup cum urmeaz. n cazul a: microcontrolerul A (coordonator) adreseaz microcontrolerul B (subordonat); microcontrolerul A (emitor coordonator) transmite date microcontrolerului B (receptor subordonat); microcontrolerul A ncheie transferul. n cazul b: microcontrolerul A (coordonator) adreseaz microcontrolerul B (subordonat); - microcontrolerul A (receptor coordonator) primete date de la microcontrolerul B (transmitor subordonat); microcontrolerul A ncheie transferul. Se observ c n ambele cazuri microcontrolerul A (coordonatorul) iniiaz i ncheie transferul. Totodat, el este cel care genereaz semnalele de tact n ambele cazuri.

Diagrame de timp

TMP102 este format din dou fire i SMBus compatibil. Figura 12 pana la Figura 15 descrie diferitele operaiuni pe TMP102. Conectorii sunt definiti de : Conector neutru : Att SDA i SCL raman deschise. Date de inceput : O schimbare n starea liniei SDA, de la mare la mic, n timp ce linia SCL este mare, definete o condiie de pornire . Fiecare transfer de date este iniiat cu un buton de pornire. Datele finale : O schimbare n starea liniei SDA de la mic la mare, n timp ce linia SCL este mare definete o condiie de oprire . Fiecare transfer de date este incheiat cu un START repetat sau condiie STOP. Transfer de date: numarul de biti transferati ntre START i STOP nu sunt limitate i sunt determinate de dispozitivul master. De asemenea, este posibil s se utilizeze TMP102 pentru biti actualizati. Pentru a actualiza doar biti SM, se termina comunicarea prin emiterea unei comunicri intre conectorii de START sau STOP.

Condiia de START (S) este definit prin trecerea liniei SDA din 1 n 0, n timp ce linia SCL este meninut la nivel ridicat.Condiia de STOP (P) este definit prin trecerea liniei SDA din 0 n 1, n timp ce linia SCL este meninut la nivel ridicat.Ambele condiii sunt ilustrate n figura 8.21. Ele sunt generate ntotdeauna de ctre coordonator.