关键词： 温度传感器 微处理器 温度 数字接口
温度的测量控制一般采用各式各样的温度传感器，常用的温度传感器及其测温范围(℃)为：热电偶(-184～，热电阻(-200～850)，(-55～300)，半导体(-55～150)。根据温度传感器输出方式及接口方式的不同，大体可以分为模拟温度传感器和数字温度传感器。模拟温度传感器输出的模拟信号，必须经过专门的转换成数字信号后才能由微处理器进行处理。数字温度传感器输出的数字信号，一般只需少量外部元器件就可直接送至微处理器进行处理。随着计算机及半导体技术的飞速发展，温度传感器尤其是具有数字接口的半导体温度传感器得到了广泛的应用和快速的发展。
1 模拟温度传感器
1.1 输出电压或电流信号的模拟温度传感器
传统的热电偶、热电阻、及半导体温度传感器都是将温度值经过一定的转换后输出模拟电压或电流信号，利用这些电压或电流信号即可进行测量控制。如果想将这种模拟信号转换成微处理器可以处理的信号，需利用模数转换器将其转换为数码，然后由微处理器读取即可，如图1所示。
另一种转换方式是进行V/F变换。V/F变换器实际上是一个振荡频率随控制电压变化而变化的。其特点是有良好的精度、线性度和积分输入，且电路简单。图2为微处理器与V/F变换器及温度传感器的。其中V/F变换器采用AD公司的
电压输出温度传感器的主要特点是电源电压和电流比较低，在传输线路电压降和电压噪声不是主要影响因素时，其电压输出可直接成为控制系统和数据采集系统的输入信号。常用的电压输出半导体温度传感器有AD公司的
在某些特殊场合，需使用电流输出的温度传感器。电流输出温度传感器的主要特点是输出阻抗高，输出电流不受传输线路电压降和电压噪声的影响，且对电源电压的脉动和漂移具有很强的抑制能力。电流输出温度传感器欲与微处理器接口时，一般需将电流变成电压，然后再用A/D转换器转换成微处理器可以处理的信号。这样的传感器有AD公司的
1.2 输出跳变信号的模拟温度传感器
在某些系统中，并不需要知道xx的温度值，而只需了解温度是否高于或低于某特定值即可。该信息可用来触发风扇、空调、加热器等控制单元。这种特殊的模拟温度传感器一般只是输出跳变信号进行控制，通常称之为温度控制器。
用一个电压比较器取代图1中的ADC，产生的1位输出可驱动微控制器的一条I/O线，如图3所示。为避免电源电压变化的影响，比较器的门限电压可取自电压基准而非电源电压。
将传感器与比较器组合电路进行集成，使系统进一步简化。这种集成的温度控制器经常被称为温度。这种单片器件组合了传感器、比较器、电压基准和必要的电阻等多种器件。当温度超过预设门限时，输出电平发生跳变，控制加温或致冷器件通断。公司的/是热温，从厂家45℃到95℃预置了6种温度门限。/是冷温开关，其温度门限为-15℃和5℃两种。/6503为开漏输出，低电平有效。MAX/为推拉输出，高电平有效。的输出经上拉电阻后可以直接驱动微处理器的中断或复位，如图4所示。
2 数字温度传感器
将模拟温度传感器与数字转换接口电路集成在一起，就成为具有数字输出能力的数字温度传感器。随着半导体技术的迅猛发展，半导体温度传感器与相应的转换电路、接口电路以及各种其它功能电路逐渐集成在一起，形成了功能强大、xx、价廉的数字温度传感器。
2.1 单线输出的数字温度传感器
单线输出的特点是接口电路简单，测出的温度值xx，所以在一般应用中，这种芯片得到了偏爱。由于只有一根输出线，测量出的温度值必须转换成某种方式进行输出。常见的输出方式有时间输出、频率输出及数值输出等，然后再由微处理器将温度传感器输出的信号转换成真实温度值，进行进一步的处理与控制。
2.1.1 时间输出的温度传感器
公司的
2.1.2 频率输出的单线温度传感器
2.1.3 数值输出的单线温度传感器
数值输出的单线温度传感器直接以串行方式输出芯片测出的具体温度数值，所以其时序非常重要。公司的
其读写时序主要有复位、读时间片和写时间片三种时序操作。芯片本身带有命令集和存储器，微处理器通过发出控制命令，对芯片存储器进行读写，完成温度测量。芯片电源也可由微处理器的一个I/O口提供。微处理器在读写前先使其复位，检测到其应答信号后，微处理器发ROM操作命令，然后再发控制命令。多点温度测量时，只需并联多只并放在各测温点上，在使用前对各个芯片进行ROM搜索并将各个芯片的序列号保存起来。以后对每个寻址时，只要发相应的序列号，然后再对其进行其它操作即可。与类似的芯片还有。
2.2 基于总线协议输出的数字温度传感器
为了提高可靠性，方便使用，人们又设计了许多基于某种总线协议输出的数字温度传感器。这种温度传感器一般有多根线输出。输出格式和时序严格遵守某种协议，适用于各种场合，尤其是远端测量。常见的协议格式有SMBus协议、I2C协议等。
2.2.1 基于SMBus总线的温度传感器
MAXIM公司的MAX1617～1619系列都是采用SMBus串行接口的远端温度传感器。用来监测PC机内CPU的温度。它通过施加电流并测量正向结压测量外部PN结(分立晶体管、ASIC或CPU内)的结温，并通过SMBus二线串行接口将结果(8位精度)传给微处理器。SMBus接口的两根线分别是时钟线和数据线，如图7所示。
在使用中，软件的编写必须严格遵守SMBus协议的规范。可同时本地测量自身封装温度，且具有风扇控制输出；还可事先设定温度门限，当温度高于或低于该门限值时中断微处理器。通过管脚编程，改变ADD0、ADD1的连接方式，可以选择最多9个不同的SMBus地址，这样可允许多个连接在同一总线上而不致地址冲突。
2.2.2 基于I2C总线的温度传感器
AD公司的是具有I2C二线串行接口的低功耗数字温度传感器。它通过一个片内温度传感器xx测量环境温度，然后经过10位A/D转换串行输出。它也具有预设温度门限和中断输出功能。串行总线地址的{zd1}3位是通过管脚编程选择的，因此可以在一条总线上连接多达8个芯片。I2C的两条线分别是时钟线和双向数据线。在使用中软件的编写要严格遵守I2C协议的格式和时序。
由于SMBus接口和I2C接口的相似性，AD公司的、的输出同时兼容了这两种接口，更大地方便了使用。
2.2.3 基于SPI接口的温度传感器
AD公司的是具有SPI串行接口的温度传感器。它可以与大多数微处理器及DSP配合使用。与系列微处理器的接口方式十分简单，工作在串行接口方式０下，的管脚DOUT和SCLK分别接在的串行口P3．0与P3．1，DIN接地，CS由某一数据I/O口控制，如P1.0。要向写入数据以完成某种特殊功能时，需使用DIN管脚，则可用的其它数据端口进行控制。
随着信息产业化的到来，温度传感器尤其是半导体温度传感器也会因此得到进一步的发展。数字半导体温度传感器由于其廉价、xx、线性、低功耗、小型化等特点必将得到更大的发展。
