溫度傳感器TMP275在家庭環(huán)境監控中的應用

　　4.2.1 I2C總線(xiàn)綜述

　　初始化傳輸的設備稱(chēng)為“主設備”，受主設備控制的是“從設備”。主設備產(chǎn)生串行時(shí)鐘(SCL)，控制總線(xiàn)接入，以及產(chǎn)生啟動(dòng)(START)和停止(STOP)條件。只有在總線(xiàn)不忙時(shí)，才可以傳送數據。在傳送期間，時(shí)鐘信號線(xiàn)為高電平時(shí)，數據線(xiàn)SDA必須保持不變；只有在啟動(dòng)／停止信號到來(lái)后，數據線(xiàn)SDA才能改變。

　　TMP275作為從設備，只有接收到啟動(dòng)信號后，芯片才開(kāi)始工作。若接收到的地址無(wú)誤，則發(fā)出一個(gè)確認信號，并根據R／W位的狀態(tài)進(jìn)行讀／寫(xiě)操作。當停止信號到來(lái)后，所有工作結束。

　　4.2.2從設備接收模式

　　接收模式下，主設備先向TMP275發(fā)送TMP275的地址信息和狀態(tài)信息(R／W=0)，然后發(fā)送數據，寫(xiě)入地址指針寄存器。下一個(gè)字節或者幾個(gè)字節再依據指針寄存器的內容寫(xiě)入相應的寄存器。對于每一個(gè)成功接收到的數據，TMP275都將發(fā)送確認信息。主設備通過(guò)發(fā)送停止信號而終止數據傳輸。

　　4.2.3從設備發(fā)送模式

　　發(fā)送模式下，主設備先向TMP275發(fā)送TMP275的地址信息和狀態(tài)信息(R／W=1)，然后讀取由地址指針寄存器指定的數據。對于每一個(gè)成功接收到的數據，TMP275都將發(fā)送確認信息。主設備通過(guò)發(fā)送停止信號而終止數據傳輸。

　　5 TMP275在家庭環(huán)境監控中的應用

　　5.1 節點(diǎn)簡(jiǎn)介

　　本文的討論是以基于藍牙(Bluetooth)技術(shù)的家庭環(huán)境監控系統的節點(diǎn)為平臺，介紹溫度傳感器TMP275在環(huán)境監控中的具體應用。該節點(diǎn)包括處理器、藍牙模塊、溫度傳感器TMP275和電源4部分，如圖4所示。

　　5.2 處理器部分和溫度傳感器部分

　　節點(diǎn)處理器選用AVR單片機ATmega128。它是基于A(yíng)VR RISC結構的8位低功耗CMOS微處理器。由于其先進(jìn)的指令集及單周期指令執行時(shí)間，ATmega128的數據吞吐率高達1 MIPS／MHz，從而緩解了系統在功耗和處理速度之間的矛盾。

　　ATmega 128提供一種兼容于I2C的TWI總線(xiàn)接口，因此TMP275的SDA和SCL引腳可以直接與處理器的引腳相連，另外還需接上拉電阻。TMP275的報警輸出方式設置為低電平輸出，接有上拉電阻。A0、A1和A2全部接低電平，這樣TMP275器件的寫(xiě)地址為0x90，讀地址為0x91。TMP275的連接原理圖如圖5所示。

　　5.3 藍牙模塊部分

　　藍牙模塊選用CSR公司的BlueCore02-External藍牙芯片。此芯片是一個(gè)單一芯片無(wú)線(xiàn)電和基帶鏈路控制器的Bluetooth 2.4 GHz系統，采用0.18 μm CMOS技術(shù)，集成了射頻、基帶、帶有全部集成藍牙協(xié)議棧的MCU以及收發(fā)器。

　　在本節點(diǎn)的設計中，藍牙模塊通過(guò)UART接口與處理器相連接。IO0、IO1、IO2引腳接LED燈，用來(lái)指示藍牙模塊與其他藍牙設備進(jìn)行尋呼、連接和數據傳輸的狀態(tài)。藍牙模塊的其他引腳在本節點(diǎn)設計中未涉及，故予以省略。藍牙模塊的連接原理圖如圖6所示。

　　結 語(yǔ)

　　實(shí)際應用表明，TMP275芯片具有很高的性能，利用它可以很好地實(shí)現預期的設計功能，而且操作簡(jiǎn)單。利用主控處理器和多片TMP275也很容易構成一個(gè)其他的環(huán)境監控系統，且能得到很高的測試精度。目前，基于溫度傳感器TMP275和藍牙技術(shù)的家庭環(huán)境監控系統已經(jīng)調試完畢，運行性能良好。