应用PIC16F1938中IIC读取LM75A温度
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了应用PIC16F1938中IIC读取LM75A温度相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
一.概述
LM75A是一个高精度温度传感器,精度高达0.125℃,可以采集的温度范围是-55℃~125℃。PIC16F1938可以通过IIC通信方式对LM75A里面的温度寄存器直接读取,并可设置相关的配置寄存器。每个LM75A的地址信号前四位是一样的(由不同生产厂家决定1001),有三位可选的逻辑地址管脚(A0,A1,A2),因此IIC总线上可以支持同时挂载8个LM75A芯片。LM75A有不同的工作模式,正常模式下是监控环境温度,通过IIC总线读取;OS输出模式有两种可选的工作模式:OS比较模式和OS中断模式,OS输出高低电平来判断温度是否超过设定阈值,默认情况下温度阈值为80℃,滞后温度阈值为75℃。工作电压范围:2.8V~5.5V。
二.LM75A管脚
三.LM75A内部寄存器
1.温度寄存器Temp(地址0x00)
温度寄存器中一共有两个数据字节,高数据字节(MS)和低数据字节(LS),其中高数据字节是温度数据的整数部分范围为-25℃~到+125℃,高数据字节第7位是符号位。低数据字节只有高三位有效,即将1℃分为8份,所以精度为0.125℃。
下面是手册上给出的一些温度值示例。
2.配置寄存器Conf(地址0x01)
配置寄存器为8位可读可写寄存器,功能如下。
B7~B5 |
B4~B3 |
B2 |
B1 |
B0 |
保留 |
OS故障列队 |
OS极性 |
OS比较/中断 |
关断 |
OS故障列队:用于故障列队编程,0,1,2,3,代表队列值1,2,4,6,默认是0;
OS极性:有效电平选择,1代表OS高有效,0代表OS低有效;
OS比较/中断:比较中断模式选择,1代表OS工作与中断模式,0代表OS工作于比较模式。
关断:期间模式选择,1代表关断,0代表正常模式。
3.滞后温度寄存器Thyst(地址0x02)
滞后温度寄存器可读可写,提供了温度下限温度,默认为75℃。每次采样温度到Temp中和下限温度比较,低于下限温度会在OS脚做出相应反应。
4.过温关断门限温度寄存器Tos(地址0x03)
过温关断门限温度寄存器可读可写,提供了温度上限温度,默认为80℃。每次采样温度到Temp中和上限温度比较,高于下限温度会在OS脚做出相应反应。过温关断门限温度寄存器和滞后温度寄存器均用9位来存储温度,分辨率为0.5℃,数据格式如下;
D15 |
D14~D8 |
D7 |
D6~D0 |
符号位 |
温度值 |
保留 |
5.地址寄存器Address
地址寄存器的定义如下;
A7~A4 |
A3~A1 |
A0 |
1001 |
可选逻辑地址 |
读/写 |
A7~A0为固定地址,厂家决定为1001;A3~A1可选地址,对应LM75A的三个地址引脚;A0为读/写功能位,1为读取,0位写入。
四.PIC16F1938的IIC通讯模块
内部集成电路总线(I²C)是多主器件串行数据通信总线。器件可以在主/ 从环境下通信,在该环境下,由主器件发起通信。可通过寻址控制从器件。IIC总线指定两种信号连接:串行时钟(SCL)和串行数据(SDA)。
1.PIC16F1938配置IIC
将PIC16F1938中的主同步串行端口(MSSP)配置为IIC工作的主发送模式(通过将SSPCON1寄存器中的SSPM置1并将SSPEN置1),主模式下,SCL和SDL均有MCU控制,用户需要将RC3和RC4引脚设为输入(TRISC3 置1;TRISC4 置 1;),设置SCL上的时钟频率(通过SSPADD寄存器来设置)
2. PIC16F1938中IIC模块主模式发送序列
- 用户通过将SSPCON2 寄存器的SEN 位置1 来产生启动条件。
- 启动条件完成时, SSPIF 由硬件置1。
- SSPIF 由软件清零。
- 在发生任何其他操作之前,MSSP 模块将等待所需的启动时间。
- 用户将要发送的从地址装入SSPBUF。
- 地址将移出SDA 引脚,直到所有8 位发送完毕。写SSPBUF 时便开始发送。
- MSSP 模块移入来自从器件的ACK 位,并将其值写入SSPCON2 寄存器的ACKSTAT 位。
- 在第9 个时钟周期结束时, MSSP 模块通过将SSPIF 位置1 产生中断。
- 用户将8 位数据装入SSPBUF。
- 数据被移出SDA 引脚,直到所有8 位发送完毕。
- MSSP 模块移入来自从器件的ACK 位,并将其值写入SSPCON2 寄存器的ACKSTAT 位。
- 对于所有发送的数据字节,重复第8-11 步。
- 用户通过将SSPCON2 寄存器的PEN 或RSEN位置1 来产生停止或重复启动条件。停止/ 重复启动条件完成时产生中断。
3. PIC16F1938中IIC模块主模式接受序列
- 用户通过将SSPCON2 寄存器的SEN 位置1 来产生启动条件。
- 启动条件完成时, SSPIF 由硬件置1。
- SSPIF 由软件清零。
- 用户将要发送的从地址写入SSPBUF 且R/W 位置1。
- 地址将移出SDA 引脚,直到所有8 位发送完毕。写SSPBUF 便开始发送。
- MSSP 模块移入来自从器件的ACK 位,并将其值写入SSPCON2 寄存器的ACKSTAT 位。
- 在第9 个时钟周期结束时, MSSP 模块通过将SSPIF 位置1 产生中断。
- 用户将SSPCON2 寄存器的RCEN 位置1,且主器件随着时钟移入来自从器件的字节。
- 在SCL 信号的第8 个下降沿之后,SSPIF 和BF置1。
- 主器件清零SSPIF,并从SSPUF 中读取接收到的字节,清零BF 位。
- 主器件在SSPCON2 寄存器的ACKDT 位中设置将要发送给从器件的ACK 值,并通过将ACKEN位置1 发送ACK。
- 主器件随着时钟将ACK 移出到从器件, SSPIF置1。
- 用户清零SSPIF。
- 对于每个从从器件接收的字节,重复第8-13 步。
- 主器件发送非ACK 或停止位以结束通信。
五.使用PIC16F1936读取LM75A温度值
从上面的读取可以看到PIC16F1936的IIC模块每次读取8位,二LM75A的温度数据是两个8位存放在一个地址里面,因此需要读取1个字节数据后应答0,再接收第2个数据后主机应答1来停止通过过程。具体读写C语言代码如下:
1 unsigned char IIC_Read_Byte(void) 2 { 3 //Read one byte 4 unsigned char b; 5 RCEN = 1; //使能IIC接收模式 6 while (!SSPIF); 7 SSPIF = 0; 8 b = SSPBUF; 9 BF = 0; 10 return b; 11 } 12 13 void IIC_Write_Byte(unsigned char d) 14 { 15 SSPBUF = d; //将从机地址装入SSPBUF进行传送,以准备进行数据读 16 while (!SSPIF); //等待发送结束 17 SSPIF = 0; //SSPIF标志清0 18 } 19 20 void IIC_ACK(unsigned char x) 21 { 22 //The master ACK 0 or 1 23 ACKDT = (x & 0x01); //ACK 0 or 1, 0 is active 24 ACKEN = 1; //在SDA和SCL引脚上启动应答顺序,并发送ACKDT数据位 25 while (!SSPIF); //等待应答发送结束 26 SSPIF = 0; //SSPIF标志清0 27 } 28 29 void IIC_Start(void) 30 { 31 SEN = 1; // Start signal 32 // asm("CLRWDT"); 33 // asm("CLRWDT"); 34 do 35 { 36 RSEN = 1; 37 } 38 while (!SSPIF); //等待启动结束,如果没启动,反复重启动 39 SSPIF = 0; //SSPIF标志清0 40 } 41 42 void IIC_Stop(void) 43 { 44 PEN = 1; //产生IIC停止信号 45 while (!SSPIF); //等待发送结束 46 SSPIF = 0; //SSPIF标志清0 47 } 48 49 unsigned int IIC_Read_LM75A(void) 50 { 51 // Read procedure = PDF274 52 unsigned char bytebuf1 = 0; 53 unsigned char bytebuf2 = 0; 54 unsigned int temp=0; 55 56 IIC_Start(); 57 IIC_Write_Byte(0x91); 58 bytebuf1 = IIC_Read_Byte(); 59 IIC_ACK(0); 60 bytebuf2 = IIC_Read_Byte(); 61 IIC_ACK(1); 62 //IIC_Stop(); 63 if ((bytebuf1 != 0xff)) 64 { 65 //temp|=0x8000; 66 temp+=bytebuf1; 67 } 68 return temp; 69 }
以上是关于应用PIC16F1938中IIC读取LM75A温度的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
通过 PIC16 UART 发送转换后的 DS1820 温度