基于R5F212C7SDFP和R5F212B的测温仪的设计方案

基于R5F212C7SDFP和R5F212B的测温仪的设计方案

　　

　　介绍了一种TI公司最新推出的R5F212C7SDFP单片机，利用它自带的I2C模块驱动I2C总线的温度传感器TMP275。TMP275是一款具有高精度、低功耗的新型温度传感器。由于TMP275具有可编程功能，纤小的封装以及极大的温度范围，因而广泛应用于组建超小型温度测量装置。

　

　　TI公司的R5F212C7SDFP单片机以独特的低功耗和模块化设计赢得了设计者的青睐。新型R5F212C7SDFP其性价比相当高，该16位单片机处理速度快，超低功耗，能节省很多资源；MSP430F247内置I2C模块，方便了程序编写，大大降低了程序的出错率。同时更多的I/O口可以级联更多的外围器件，而无需使用地址数据锁存器件，既方便了程序的编写，也简化了硬件电路的设计。

 

　　该测温仪的硬件结构由温度测量、核心控制电路、显示电路和电源电路等4部分组成。总体方案框图如图l所示。

 

　　核心控制电路采用R5F212C7SDFP完成数据的测量和处理，实现温度测量和控制输出显示功能，电路如图2所示，其中的P3．1．P3．2分别是MSP430F247自带I2C模块的SCL和SDA，可以直接连接TMP275，不用再模拟I2C口，应注意接上拉电阻。

　　核心控制电路

　　温度测量

　　测温部件采用TI公司生产的温度传感器TMP275，以数字形式用I2C总线向CPU传输数据。

　　温度测量电路

　　TMP275是一个I2C总线的温度传感器，测温范围一40℃~+125℃，在一20℃~+100℃之间最大误差仅为±0．5℃。

　　TMP275内部有指针寄存器、配置寄存器、温度值寄存器、高温和低温限制寄存器等5个寄存器。

　　指针寄存器是通过P1，P0识别哪个寄存器来响应读写命令。其格式字如表1所示，指针地址如表2所示。

　　配置寄存器是一个8位可读写的寄存器，用来存储TMP275的工作模式控制字，详细资料请参见参考文献。

　　温度寄存器是12位补码只读寄存器，用来存储最近变换得到的数据，存储形式与TI公司的TMPl00和DALLAS公司的DSl8820相同。该寄存器通过2个字节读写数据，如表3，表4所

　　该装置的电源由两部分组成：由三端稳压器LM7805提供的+5V。主要给ULN2003，74LS06以及温度传感器TMP275供电：由TI公司专用电平转换器TPS76033提供的3．3V，主要提供MSP430F247单片机工作电源。

 

　　测温仪设计系统中，对于数字温度传感器TMP275，采用了模块化的设计理念，设计思路明朗，搭建系统框架比较容易，尤其是MSP430F247本身带有I2C模块，不必再用一般的2个端口来模拟I2C，程序编写简单，在使用其他的I2C器件时也可以参考，移植使用。