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用I2C总线实现AD7416的多点温控系统 作者：山东科技大学 王传江 孙秀娟 来源：《单片机与嵌入式系统应用》 摘要：详细介绍新型数字式温度传感器AD7416 的功能、结构和特性参数，并给出 其在多路循环温湿度检测控制仪中的应用实例。通过实践可知，AD7416 测温范围 宽、准确度高、相比其它数字式温度传感器有连接及编程简单的优点，具有推广使 用价值。 关键词：AD7416 I2C 总线单片机 引言 AD7416 是ADI 公司生产的一个芯片 中有完整的数字温度传感器和热监视系统 的芯片，具有体积小、功耗低、温度测量 范围宽（-55～+125 ℃）、测量精度高（10 位二进制数字量输出）、高性价比、使用 方便等优点，可以很容易和单片机组成多 路温度检测控制系统。 在单一I2C 总线上可连接多达8 个 AD7416 ，如图1 所示。 1 AD7416 器件结构 AD7416 采用节省空间的SO-8 和小型 SOIC 封装，结构框图如图2 所示。 引脚说明如表1 所列。 表1 AD7416 引脚说明 引脚号 名 称 说 明 1 SDA 数字I/O 。双向数据串行总线，漏极开路输出 2 SCL 数字输入。串行总线时钟 3 OTI 数字输出。超温掉电输出（漏极开路） 4 GND 电源地 5～7 A2～A0 数字输入。串行总线地址可编程低3 位 8 +VS 正电源电压，+2.7～+5.5V 2 系统软硬件设计 2.1 硬件设计 用单片机AT89C2051 来实现对AD7416 的信号采集和输出控制，硬件设计简单可靠，系统温度节 点可扩展性强。为确保系统不受电源波动的干扰，采用电源电压监视器TL7705A 作系统复位控制器。如 果AD7416 要装在离电源较远处，AD7416 必须用一个0.1µF 的陶瓷电容接在+VS 和地之间去耦。硬件 设计原理如图3 所示。 如所有的I2C 兼容器件一样，AD7416 有一个7 位串行地址。这个地址的高4 位设定为 1001，而低3 位可由用户通过将A2～A0 脚连接到无论是+VS 或GND 来设置。通过它们不同的设定地址，可将多达8 个AD7416 接到一条串行总线，超过8 个，则将与总线上的其它器件发生冲突。 如果需要采集更多的温度节点，可采用多条串行总线的形式来扩展。 此例中，AT89C2051 的P1 ，1 脚用作I2C 串行总线的时钟信号线，P1.0 脚用作双向串行数据总线。 通过从硬件上将AD7416 的地址引脚A0 、A1 、A2 接至不同电平，从而实现对每片AD7416 的编址。 2.2 寄存器结构 对AD7416 编程要注意其内部寄存器的结构，每片AD7416 有5 个内部寄存器，其中4 个是数字寄存 器而 1 个是地址指针寄存器。地址指针寄存器是一个8 位寄存器，储存指向4 个数据寄存器之一的地 址。AD7416 每一次串行写操作的第一个数据字节是数据寄存器的地址，这就是随后的数据字节要写入 的地址。这个寄存器只须最低两位被用来选择一个数据寄存器，如表2 所列。 表2 地址指针寄存器 P7* P6* P5* P4* P3* P2* P1* 0 0 0 0 0 0 0 地址指针寄存器最低两位所选的数据寄存器如表3 所列。 表3 寄存器地址 P1 P0 寄存器 0 0 温度值（只读，上电缺省）