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四通道溫度－脈寬轉(zhuǎn)換器MAX6691
摘要：介紹了美國Ｍａｘｉｍ公司生產(chǎn)的四通道熱敏電阻溫度－脈寬轉(zhuǎn)換器ＭＡＸ６６９１的特點、工作原理及其典型應(yīng)用方法，給出了ＭＡＸ６６９１和８０３１單片機的接口連接電路以及相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)采集程序流程。１ 引言
ＭＡＸ６６９１是美國Ｍａｘｉｍ公司推出的一款新型單線
（１－Ｗｉｒｅ）接口四通道熱敏電阻溫度－脈寬轉(zhuǎn)換器，可用于測量四個外接熱敏電阻的溫度，并將所測溫度值轉(zhuǎn)換成一個ＰＷＭ輸出的矩形脈沖序列。每個脈沖的寬度與對應(yīng)熱敏電阻的溫度相關(guān)。由于該器件采用１－Ｗｉｒｅ接口，它可以在只占用微處理器一個Ｉ／Ｏ端口的條件下測量四個被測量點的溫度，因而非常適用于Ｉ／Ｏ端口資源比較緊張的多點分布式溫度測量控制系統(tǒng)。
ＭＡＸ６６９１的主要特點如下：
●具有簡單的１－Ｗｉｒｅ接口；
●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(fā)熱所產(chǎn)生的測量誤差；
●采用內(nèi)部基準電壓，可使熱敏電阻與電源噪聲隔離；
●適用于任何溫度范圍的熱敏電阻。
圖2 MAX6691溫度-脈寬轉(zhuǎn)換時序圖
２ ＭＡＸ６６９１的工作原理
ＭＡＸ６６９１采用１０腳μＭＡＸ封裝，其引腳說明如表１所列。
表1 MAX6691引腳功能描述
功 能 描 述
1T1外接熱敏電阻RT12T2外接熱敏電阻RT23T3外接熱敏電阻RT34T4外接熱敏電阻RT45R-固定電阻REXT低電位端，外接REXT6R 基準電壓輸出端，外接REXT7GND電源地8N.C.空腳9I/OI/O端口10VCC正電源（3.0V～5.5V）ＭＡＸ６６９１含有一個漏極開路的Ｉ／Ｏ端口，可以很容易地與各種類型的微處理器Ｉ／Ｏ端口相接。采用ＭＡＸ６６９１測量溫度時，首先由微處理器發(fā)出一個低電平的轉(zhuǎn)換請求脈沖（≥５μｓ）給ＭＡＸ６６９１，然后釋放Ｉ／Ｏ端口。ＭＡＸ６６９１完成溫度轉(zhuǎn)換后，會發(fā)出一個寬度為１２５μｓ的低電平脈沖給微處理器，以表示數(shù)據(jù)已準備就緒。
此后便可從該脈沖的上升沿開始，依次發(fā)出四個ＰＷＭ脈沖，每個脈沖的寬度與對應(yīng)熱敏電阻的溫度相關(guān)。這樣，當微處理器利用內(nèi)部計數(shù)器測出每個脈沖的寬度后，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(gòu)成一個電阻分壓器，并由內(nèi)部基準電壓ＶＲＥＦ供電。當微處理器發(fā)出測量請求并釋放Ｉ／Ｏ端口后，ＭＡＸ６６９１將基準電壓ＶＲＥＦ施加于ＲＥＸＴ的Ｒ＋端。由于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(nèi)部的電壓－脈寬轉(zhuǎn)換器將電壓值轉(zhuǎn)換成不同寬度的脈沖（見圖１），然后通過運算得出所測溫度。當ＭＡＸ６６９１完成第一個ＶＥＸＴ值（對應(yīng)于ＲＴ１的溫度）的測量后，
首先將Ｉ／Ｏ端口電平拉低并保持１２５μｓ，然后保持高電平一段時間ＴＨＩＧＨ１（ＴＨＩＧＨ１與第一個ＶＥＸＴ值成線性關(guān)系），接著再保持低電平一段時間ＴＬＯＷ（ＴＬＯＷ與ＶＲＥＦ值也成線性關(guān)系）。隨后，ＭＡＸ６６９１依次將其它三個熱敏電阻的溫度數(shù)據(jù)按照同樣的方式發(fā)送出去（見圖２）。發(fā)送完畢后，ＭＡＸ６６９１將Ｉ／Ｏ端口釋放為高電平，從而完成一次測量轉(zhuǎn)換過程。其脈沖寬度ＴＨＩＧＨ和ＴＬＯＷ以及電阻ＲＥＸＴ和ＲＴ之間的關(guān)系如下：
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(guān)系取決于固定電阻ＲＥＸＴ和熱敏電阻的性質(zhì)。如果熱敏電阻阻值ＲＴ和溫度之間的關(guān)系已知，微處理器就可以利用內(nèi)部計數(shù)器，并通過測量ＴＨＩＧＨ和ＴＬＯＷ的寬度來確定熱敏電阻的溫度。
在每次測量轉(zhuǎn)換過程中，ＭＡＸ６６９１會向Ｉ／Ｏ端口發(fā)出四個脈沖。如果某個熱敏電阻對地開路或短路，那么，它所對應(yīng)的脈沖將是一個窄脈沖（ＴＨＩＧＨ≤０．０５ＴＬＯＷ）。
３�。停粒兀叮叮梗钡牡湫蛻�(yīng)用
圖３所示為ＭＡＸ６６９１在單片機測溫系統(tǒng)中的一個典型應(yīng)用電路。該電路中，溫度數(shù)據(jù)的采集采用外部中斷方式，并由單片機從Ｐ１．０口發(fā)出轉(zhuǎn)換請求脈沖，以開放外部中斷０，當數(shù)據(jù)準備就緒且脈沖的下跳沿到來時，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。其相應(yīng)的中斷服務(wù)程序流程圖如圖４所示。 【四通道溫度－脈寬轉(zhuǎn)換器MAX6691】相關(guān)文章： 基于數(shù)字移相的高精度脈寬測量系統(tǒng)及其FPGA實現(xiàn)03-18 從最低溫度到最高溫度03-07 炎癥和急性冠脈綜合征03-18 為了綠色通道更暢通03-18 門脈高壓性胃病33例臨床分析03-16 聚合釜溫度控制03-07 混凝土的施工溫度與裂縫03-22 寬吸收線類星體物理研究03-06