MAX6675 硅天下備貨信息

 MAX6675ISA -20°C to +85°C 8 SO

1、引腳排列及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

MAX6675 芯片的引腳排列如圖 1 所示 , 

各引腳 的功能如下 :       

T - :熱電偶負(fù)極 (使用時(shí)接地)

T+ :熱電偶正極; 

SCK:串行時(shí)鐘輸入;

 CS:片選信號(hào); 

SO:串行數(shù)據(jù)輸出; 

VCC :電源端 ; GND:接地端; 

N.C. :懸空,不用。

MAX6675 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2 所示 , 

它主要由熱 

電偶模擬信號(hào)放大電路、冷端補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生電路、

A/ D 轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字控制電路等組成 。

 2、工作原理及功能特點(diǎn) 

根據(jù)熱電偶測(cè)溫原理 , 熱電偶的輸出熱電勢(shì)不 僅與測(cè)量端的溫度有關(guān),而且與冷端的溫度有關(guān) ,在 以往的應(yīng)用中 ,有很多種冷端補(bǔ)償方法 ,如冷端冰點(diǎn) 法或電橋補(bǔ)償法等 ,但調(diào)試都比較麻煩 。另外 ,由于 熱電偶的非線性 , 以往是采用微處理器表格法或線 性電路等方法來(lái)減小熱電偶本身非線性帶來(lái)的測(cè)量 誤差 , 但這些都增加了程序編制及調(diào)試電路的難 度 。而 M A X 6 6 7 5 對(duì) 其 內(nèi) 部 元 器 件 的 參 數(shù) 進(jìn) 行 了 激 光 修正 , 從而對(duì)熱電偶的非線性進(jìn)行了內(nèi)部修正 。同 時(shí), MAX6675內(nèi)部集成的冷端補(bǔ)償電路、非線性校 正電路 、斷線檢測(cè)電路都給 K型熱電偶的使用帶來(lái) 了極大的方便。

MAX6675 的特點(diǎn)如下 : 

●內(nèi)部集成有冷端補(bǔ)償電路 ;

●帶有簡(jiǎn)單的 3 位串行接口 ; 

●可將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成 12 位數(shù)字量 ,溫度分辨 

率達(dá)0.25°C; 

●內(nèi)含熱電偶斷線檢測(cè)電路 。

圖3 MAX6675的時(shí)序圖

3、工作時(shí)序 

MAX6675 可與微處理器或其它數(shù)字系統(tǒng)通過(guò) 3 線串口進(jìn)行通信 ,其工作時(shí)序如圖 3 所示 。 

當(dāng) MAX6675 的 CS 引腳從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí), MAX6675將停止任何信號(hào)的轉(zhuǎn)換并在時(shí)鐘SCK 的作用下向外輸出已轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù) 。相反 ,當(dāng) CS 從低 

該系統(tǒng)的接口程序可用 Fraklin C51 編 寫(xiě) , Frak2 

電平變回高電平時(shí) , MAX6675 將進(jìn)行新的轉(zhuǎn)換 。在 CS 引腳從高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí) , 第一個(gè)字節(jié) D15 將出現(xiàn)在引腳 SO。一個(gè)完整的數(shù)據(jù)讀過(guò)程需要 16 個(gè) 時(shí)鐘周期 ,數(shù)據(jù)的讀取通常在 SCK的下降沿進(jìn)行 。 

MAX6675 的輸出數(shù)據(jù)為 16 位 ,其中 D15 始終無(wú) 用 , D14~D3 對(duì)應(yīng)于熱電偶模擬輸入電壓的數(shù)字轉(zhuǎn) 換量, D2 用于檢測(cè)熱電偶是否斷線 (D2 為 1 表明熱 電偶斷開(kāi)) , D1 為 MAX6675 的標(biāo)識(shí)符 , D0 為三態(tài) 。 需要指出的是 :在以往的熱電偶電路設(shè)計(jì)中 ,往往需 要專門(mén)的斷線檢測(cè)電路 , 而 MAX6675 已將斷線檢測(cè) 電路集成于片內(nèi) ,從而簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì) 。 

D14~D3 為 12 位數(shù)據(jù) ,其最小值為 0 ,對(duì)應(yīng)的溫 度值為 0 °C; 最大值為 4095 , 對(duì)應(yīng)的溫度值為 1023. 75 °C; 由于 MAX6675 內(nèi)部經(jīng)過(guò)了激光修正 , 因 此 , 其轉(zhuǎn)換結(jié)果與對(duì)應(yīng)溫度值具有較好的線性關(guān) 系 。溫度值與數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系為 : 

溫度值 = 1023. 75 ×轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量/ 4095。

 4、與 89C51 單片機(jī)的接口 

圖 4 MAX6675 與 89C51 系列連接示意圖 

由于 MAX6675 的數(shù)據(jù)輸出為 3 位串行接口 , 因 此只需占用微處理器的 3 個(gè) I/ O 口。圖 4 是以 89C51 系列單片機(jī)為例給出的系統(tǒng)接圖。使用時(shí)，可以用軟件模擬同步串行讀取過(guò)程 。圖中串行外界時(shí)鐘由 微處理器的 P1. 3 提供 ,片選信號(hào)由 P1. 2 提供 ,轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)由P1.1讀取。熱電偶的模擬信號(hào)由T+和T- 端輸入 ,其中 T - 需接地 。MAX6675 的轉(zhuǎn)換結(jié)果將在 SCK的控制下連續(xù)輸出。 

該系統(tǒng)的接口程序可用Franklin C51編寫(xiě)，Franklin C51 是一種為 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的高效 C 語(yǔ)言編譯器。使用 C 語(yǔ)言可以縮短開(kāi)發(fā)周期 , 而且開(kāi)發(fā)出的系統(tǒng)易于維護(hù) ,移植性很好 。 

程序中定義的 resulth 和 resultl 可分別用于存放 轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的高 4 位及低 8 位 , 標(biāo)志 flag 用于記錄 熱電偶的斷開(kāi) (flag 為 1 表示熱電偶已經(jīng)斷開(kāi)) 。 MAX6675的輸出數(shù)據(jù)為高位在前, 低位在后。故程 序中須將讀取的數(shù)據(jù)左移 。其具體源程序如下 : 

# include < reg51. h > 

# include < absacc. h >

sbit SO= P1.1;

sbit CS= P1.2;

sbit SCK= P1.3;

unsigned char resulth ,resultl ; 

unsigned char flag;

void read(void)

{

unsigned char i ;

resulth = resultl = 0 ; 

SC K = 0 ; 

CS = 0 ;

SC K = 1 ;

SCK= 0 ; / / 輸出數(shù)據(jù) D15 

SCK= 1 

for(i=4;i> =1;i- - ) //讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的高四位 

{ SCK=0; 

resulth^0 = SO ; / / 讀取 SO 輸出的字節(jié)

resulth=resulth< <1;  //數(shù)據(jù)左移 

SCK=1;

}

for（?=8；i>=1;i--）//讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的低8位

{

SC K = 0 ;

resultl^0 = SO;

resultl = resultl < < 1 ; 

SC K = 1 ; 

}

SC K = 0 ; 

flag = SO ; / / 讀取斷偶標(biāo)志

SC K = 1 ; 

SCK= 0 ; / / 輸出數(shù)據(jù) D0

}

5 結(jié)束語(yǔ) 

為了正確使用MAX6675芯片，設(shè)計(jì)時(shí)還必須注意一下幾點(diǎn)：

( 1) 利用輸出數(shù)據(jù)中的 D2 進(jìn)行斷偶檢測(cè)時(shí) , 熱電偶的輸入負(fù)極 T - 必須接地 , 且應(yīng)盡可能地靠近 MAX6675的引腳地(即 PIN1) ; 

(2) 由于冷端溫度是由 MAX6675 本身檢測(cè)的 , 因此 ,為了提高測(cè)量的精確度 ,電路板的地線盡可能 地大; 

( 3) 由于熱電偶信號(hào)為微弱信號(hào) ,因此要盡可能 地 采 取 措 施 防 止 噪 聲 干 擾 ?？?在 M A X 6 6 7 5 電 源 與 地 線之間接一個(gè)0.1μF的陶瓷電容。