溫度傳感器TMP275在家庭環境監控中的應用

　　4.2.1 I2C總線綜述

　　初始化傳輸的設備稱為“主設備”，受主設備控制的是“從設備”。主設備產生串行時鐘(SCL)，控制總線接入，以及產生啟動(START)和停止(STOP)條件。只有在總線不忙時，才可以傳送數據。在傳送期間，時鐘信號線為高電平時，數據線SDA必須保持不變；只有在啟動／停止信號到來后，數據線SDA才能改變。

　　TMP275作為從設備，只有接收到啟動信號后，芯片才開始工作。若接收到的地址無誤，則發出一個確認信號，并根據R／W位的狀態進行讀／寫操作。當停止信號到來后，所有工作結束。

　　4.2.2從設備接收模式

　　接收模式下，主設備先向TMP275發送TMP275的地址信息和狀態信息(R／W=0)，然后發送數據，寫入地址指針寄存器。下一個字節或者幾個字節再依據指針寄存器的內容寫入相應的寄存器。對于每一個成功接收到的數據，TMP275都將發送確認信息。主設備通過發送停止信號而終止數據傳輸。

　　4.2.3從設備發送模式

　　發送模式下，主設備先向TMP275發送TMP275的地址信息和狀態信息(R／W=1)，然后讀取由地址指針寄存器指定的數據。對于每一個成功接收到的數據，TMP275都將發送確認信息。主設備通過發送停止信號而終止數據傳輸。

　　5 TMP275在家庭環境監控中的應用

　　5.1 節點簡介

　　本文的討論是以基于藍牙(Bluetooth)技術的家庭環境監控系統的節點為平臺，介紹溫度傳感器TMP275在環境監控中的具體應用。該節點包括處理器、藍牙模塊、溫度傳感器TMP275和電源4部分，如圖4所示。

　　5.2 處理器部分和溫度傳感器部分

　　節點處理器選用AVR單片機ATmega128。它是基于AVR RISC結構的8位低功耗CMOS微處理器。由于其先進的指令集及單周期指令執行時間，ATmega128的數據吞吐率高達1 MIPS／MHz，從而緩解了系統在功耗和處理速度之間的矛盾。

　　ATmega 128提供一種兼容于I2C的TWI總線接口，因此TMP275的SDA和SCL引腳可以直接與處理器的引腳相連，另外還需接上拉電阻。TMP275的報警輸出方式設置為低電平輸出，接有上拉電阻。A0、A1和A2全部接低電平，這樣TMP275器件的寫地址為0x90，讀地址為0x91。TMP275的連接原理圖如圖5所示。

　　5.3 藍牙模塊部分

　　藍牙模塊選用CSR公司的BlueCore02-External藍牙芯片。此芯片是一個單一芯片無線電和基帶鏈路控制器的Bluetooth 2.4 GHz系統，采用0.18 μm CMOS技術，集成了射頻、基帶、帶有全部集成藍牙協議棧的MCU以及收發器。

　　在本節點的設計中，藍牙模塊通過UART接口與處理器相連接。IO0、IO1、IO2引腳接LED燈，用來指示藍牙模塊與其他藍牙設備進行尋呼、連接和數據傳輸的狀態。藍牙模塊的其他引腳在本節點設計中未涉及，故予以省略。藍牙模塊的連接原理圖如圖6所示。

　　結 語

　　實際應用表明，TMP275芯片具有很高的性能，利用它可以很好地實現預期的設計功能，而且操作簡單。利用主控處理器和多片TMP275也很容易構成一個其他的環境監控系統，且能得到很高的測試精度。目前，基于溫度傳感器TMP275和藍牙技術的家庭環境監控系統已經調試完畢，運行性能良好。