1、简述

TMPl01是TI企业生产制造的根据I2C串行接口插口的功耗低、高精密智能化温度感应器，其內部集成化有温度感应器、A/D转化器、I2C串行接口插口等。广泛的溫度精确测量范畴和较高的屏幕分辨率使其广泛运用于多方面的温度检测系统软件、多通道溫度自动控制系统及其各种各样控温操纵设备。TMPl01具备下列功能特性：

1）含有I2C系统总线，根据串行通信（SDA，SCI）完成与单片机设计的通讯，其I2C系统总线上可建空3个TMPl01元器件，组成多一点溫度自动控制系统。

2）温度检测范畴为－55％~125℃，9～12位A/D变换精密度，12位A/D变换的屏幕分辨率达0.0625~C。被测温值以标记拓展的16位数据量形式串口輸出。

3）电源电压范畴宽（＋2.7 V～＋5.5 V），静态数据电流量小（待机状态下仅为O.1μA）。

4）內部具备可编程控制器的溫度上、低限存储器及警报（终断）輸出作用，內部的常见故障排长队作用可预防因噪音影响造成的误开启，进而提升温度控制体系的稳定性。

2、TMPl01脚位功用和内部构造

2.1 TMPl01脚位作用

TMPl01硬件配置联接简单，运作时除开SDA、SCI．和ALERT网上必须再加上拉电阻器外不需外接元器件．TMPl01选用SOT23-6封裝，脚位排布如图所示1所显示，脚位作用以下：

SCL：串行通信数字时钟键入端;

GND：接地装置端;

ALERT：系统总线警报（终断）輸出端，漏极引路輸出;

V ：开关电源端;

ADD0:I2C系统总线的地点挑选端;

SDA：串行通信数据信息键入/輸出端。开关电源与接地装置端中间接有一只0.1μF的藕合电容器。

2.2 TMPl01内部构造

TMP101内部构造框架图如图所示2所显示，TMP101內部带有二极管温度感应器、△-∑型A/D转化器、数字时钟震荡器、操纵逻辑性、配备存储器、溫度存储器及其常见故障排长队电子计数器。TMP101最先根据內部温度感应器造成一个与被测温正相关的电流数据信号，再根据12位△-∑型A/D转化器将电流数据信号变换为与摄氏温度正相关的数据量并储存在里面的溫度数据寄存器中。该元器件依据客户在气温上低限存储器中制定的THIGH和TLOW，根据溫度对话框电压比较器决策能否运行警报輸出。系统软件通电后元器件处在默认设置情况，其溫度警报默认设置阀值为：限制溫度THIGH=80℃溫度TLOW=75℃。

3、TMP101原理

TMPl01的I2C系统总线串行通信api接口线SDA和串行通信数字时钟插口线SDA由主控制板操纵．主控制板做为服务器，TMP101做为从机并适用12C系统总线协议书的读／写系统命令。最先根据主控制板对其开展详细地址设置。使主控制板对建空在数据总线上的TMP1O1开展详细地址鉴别。为了更好地可以恰当获得TMP101內部溫度数据寄存器中的溫度值数据信息，要根据I2C系统总线对TMP101內部有关存储器写对应的数据信息，设置温度换算結果的屏幕分辨率、变换時间、警报輸出的上、低限溫度值及其工作方式等．也就是对TMPl01內部的配制存储器、限制溫度存储器和低限溫度存储器开展复位设定。

3.1 TMP1O1的地点设定

依据12C串行接口标准，TMP1O1有一个7位的从元器件地址码，其合理位为“10010”，其他俩位依据脚位ADD0接地装置、悬在空中和插线端不一样各自设定为“00”、“01”、“10”。一条I2C系统总线上可建空3个TMPl01元器件。

3.2 TMP101內部存储器

TMP101的基本功能完成和工作方式主要是由內部5个存储器明确，如图所示3所显示，这种存储器分别是详细地址表针存储器、溫度存储器、配备存储器、限制溫度（TL）存储器和低限溫度（TH）存储器。后4个存储器均归属于寄存器地址。

详细地址表针存储器为8位可写/写存储器，內部储存了要读写能力的其他4个寄存器地址的详细地址，在存取数据中。根据设置详细地址表针存储器的信息明确要浏览的存储器。在8位数据信息字节数中，前6位所有设定为0，后2位用来挑选存储器，后2位P0、P1的值与挑选的存储器关联如表l列出。

溫度存储器为16位可写存储器，溫度存储器储存经A/D变换后的12位溫度数据信息，后4位全补为O，以组成2字节的可写存储器。还可以根据设定配备存储器的信息来得到9、10、ll、12位不一样的转化結果。

配备存储器为8位可读/写存储器，数据类型如表2列出。根据配备存储器设定元器件的工作方式。Rl/R0为温度感应器变换屏幕分辨率配备位，能够设置內部．A/D转化器的屏幕分辨率及变换時间：F1/F0为常见故障排长队频次配备位，当被测温持续超出n次（根据设定Fl/F0位），便会有报警信号輸出;POL为ALERT旋光性位，根据POL的设定，能够使控制板和ALERT輸出的旋光性一致：SD用于设定元器件是不是工作中在关闭方式：在关闭方式下，向OS/ALERT位写l能够打开一次温度换算，在气温较为方式下，该数据位可给予较为方式的情况。

4、与PICl8F458单片机设计的插口

TMP101以高精密的精确测量效果和袖珍型贴片式封裝广泛运用于各种各样温度检测系统软件、电池管理系统软件、溫度监管设备及其控温操纵设备中，根据其串行通信api接口线SDA和串行通信数字时钟插口线SCL可便于地与微处理器相互连接，组成一个温度检测系统软件。图4所显示为PIC18F458单片机设计与TMP101的联接运用电源电路。

4.1 PICl8F458介绍

PICl8F458是英国Microchip企业生产制造的单片机设计。片内集成化了A/D转化器、EEPROM储存器、较为輸出、捕获键入、PWM輸出、I2C和SPI接口、多线程串口通信（USART）通信接口、CAN系统总线通信接口、Flash程序存储器等，功能齐全，设计方案电源电路简易靠谱。

4.2 TMP101复位设定

要获得TMP101中的溫度值数据信息，最先应根据PICl8F458单片机设计对TMP101內部的配制存储器、限制溫度存储器和低限溫度存储器开展复位设定。其流程为：PICl8F458单片机设计对TMP101写详细地址，随后写配备寄存器地址到表针存储器，最终载入数据信息到配备存储器。PICl8F458单片机设计对TMP101配备存储器写实际操作的时钟频率如图所示5所显示，上、低限溫度存储器的写时钟频率和配备存储器的写时钟频率同样。

4.3 TMP101读取数据

载入TMP101內部溫度存储器当今值的操作过程是：最先载入需读的TMP101，随后载入需读的TMP101內部溫度存储器，向I2C总线上推送一个“重启动数据信号”，并将TMP101详细地址字节数也再发一次，更改数据信息的传送方位，进而再开展载入溫度存储器的实际操作。单片机设计对TMPl01溫度存储器读使用的时钟频率如图所示6所显示。

图6能够表述为：在串行通信手机充电线SDA和串行通信数字时钟线SCL的时钟频率相互配合下，将PICl8F458单片机设计的运行也就能位SEN置位创建运行数据信号时钟频率，随后单片机设计即将读的TMP101详细地址字节数载入油压缓冲器，并利用单片机设计內部移位寄存器将字节数移交至SDA脚位，8位详细地址字节数的前7位是TMP101的可控详细地址，后l位为读/写操纵位（为“O”时表明写实际操作）。写详细地址字节数进行后，在第9个脉冲发生器周期时间内，单片机设计释放出来SDA，便于TMP101在详细地址配对后，可以意见反馈一个合理回复数据信号供单片机设计检验接受。第9个脉冲发生器以后，SCL脚位维持为低电频，SDA脚位脉冲信号维持不会改变，直至下一个数据信息字节数被送进油压缓冲器截止。随后再载入需读的TMP101內部溫度寄存器地址字节数，其全过程与TMPl01详细地址字节数的写实际操作同样。根据向系统总线上推送“重启动数据信号”，更改数据信息的传送方位，这时寻址方式字节数也需要再发一次，但对TMP101的详细地址字节数已变成读实际操作，再载入TMP101內部溫度存储器的详细地址字节数，最终读取TMP101內部溫度数据寄存器中的溫度值数据信息字节数，被测温值以标记拓展的16位数据量形式串口輸出。单片机设计每接受一个字节都需要意见反馈一个回复数据信号，这时要留意单片机设计意见反馈的回复数据信号和TMP101意见反馈的回复数据信号是不一样的，最终根据设定终止也就能位，推送一个终止数据信号时钟频率到系统总线上，说明本次通讯停止。

5、结语

详细介绍了根据I2C串行接口端口的数据智能化温度感应器TMP101的特性、构造和原理，及其与PICl8F458单片机设计的真实运用，并取得成功地应用到“基于单片机的智能化教室里自动控制系统”中，该体系能表明教室里内具体检验到的溫度值，并根据RS-485通信手机充电线传送到上位机软件开展即时表明，精确测量結果高精度，系统软件运作平稳。

责编：gt

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