【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，可以用來(lái)存儲(chǔ)一些必要數(shù)據(jù)，如不同溫度下的溫度補(bǔ)償系數(shù)等等。： DS1624內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS1624的工作原理及方式DS1624在測(cè)量溫度時(shí)使用了獨(dú)有的在線(xiàn)溫度測(cè)量技術(shù)，： DS1624工作原理在計(jì)數(shù)門(mén)開(kāi)通的情況下對(duì)低溫系數(shù)振蕩器的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)脈沖的周期由高溫系數(shù)振蕩器所決定，計(jì)數(shù)器和溫度寄存器的預(yù)先設(shè)置值為55176。C。如果計(jì)數(shù)器在脈沖結(jié)束之前到達(dá)0，則溫度寄存器增加，同時(shí)計(jì)數(shù)器預(yù)置為非線(xiàn)性累加器的值，并重新開(kāi)始計(jì)數(shù)，如果脈沖周期在計(jì)數(shù)器到0之前還未結(jié)束，則重復(fù)上面的過(guò)程，否則停止計(jì)數(shù)。最終溫度寄存器中的值即為被測(cè)溫度值。通過(guò)改變?cè)黾拥拿?176。C內(nèi)的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，斜坡累加電路可以補(bǔ)償振蕩器的非線(xiàn)性誤差，以提高精度，任意溫度下計(jì)數(shù)器的值和每一斜坡累加電路的值對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)次數(shù)須為已知。176。C為單位表示，DS1624內(nèi)部的溫度寄存器為13為（2個(gè)字節(jié)）的寄存器，該寄存器可以通過(guò)I2C總線(xiàn)串行讀出，高位在前，低位在后。該13位寄存器的內(nèi)容即為補(bǔ)碼表示的溫度值，最高位為符號(hào)位，符號(hào)為“1”表示溫度值為負(fù)，為“0”表示溫度值為正。，即為被測(cè)溫度值。例如：0001100100010XXX表示被測(cè)溫度為：+802*=176。CDS1624的工作方式是由片上的配置/狀態(tài)寄存器來(lái)決定的，其中DONE為轉(zhuǎn)換完成位，溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)置1，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)為0；1SHOT為溫度轉(zhuǎn)換模式選擇。1SHOT為1時(shí)為單次轉(zhuǎn)換模式，DS1624在收到啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換命令EEH后進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換。1SHOT為0時(shí)為連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，此時(shí)DS1624將連續(xù)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，并將最近一次的結(jié)果保存在溫度寄存器中。該位為非易失性的。如下表所示：DONE1001011SHOT 片內(nèi)256字節(jié)存儲(chǔ)器操作控制器對(duì)DS1624的存儲(chǔ)器編程有兩種模式：一種是字節(jié)編程模式，另一種是頁(yè)編程模式。在字節(jié)編程模式中，主控制器發(fā)送地址和一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到DS1624。在主器件發(fā)出開(kāi)始（START）信號(hào)以后，主器件發(fā)送寫(xiě)控制字節(jié)即1001A2A1A00（其中R/W控制位為低電平“0”）。指示從接收器被尋址，DS1624接收后應(yīng)答，再由主器件發(fā)送訪問(wèn)存儲(chǔ)器指令（17H）后，DS1624接收后應(yīng)答，接著由主器件發(fā)送的下一個(gè)字節(jié)字地址將被寫(xiě)入到DS1624的地址指針。主器件接收到來(lái)自DS1624的另一個(gè)確認(rèn)信號(hào)以后，發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，并寫(xiě)入到尋址的存儲(chǔ)地址。DS1624再次發(fā)出確認(rèn)信號(hào)，同時(shí)主器件產(chǎn)生停止條件STOP，啟動(dòng)內(nèi)部寫(xiě)周期。在內(nèi)部寫(xiě)周期DS1624將不產(chǎn)生確認(rèn)信號(hào)。在頁(yè)編程模式中，如同字節(jié)寫(xiě)方式，先將控制字節(jié)、訪問(wèn)存儲(chǔ)器指令（17H）、字地址發(fā)送到DS1624，接著發(fā)N個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，其中以8個(gè)字節(jié)為一個(gè)頁(yè)面。主器件發(fā)送不多于一個(gè)頁(yè)面字節(jié)的數(shù)據(jù)字節(jié)到DS1624，這些數(shù)據(jù)字節(jié)暫存在片內(nèi)頁(yè)面緩存器中，在主器件發(fā)送停止信號(hào)以后寫(xiě)入到存儲(chǔ)器。接收每一個(gè)字節(jié)以后，低位順序地址指針在內(nèi)部加1。高位順序字地址保持為常數(shù)。如果主器件在產(chǎn)生停止條件以前要發(fā)送多于一頁(yè)字的數(shù)據(jù)，地址計(jì)數(shù)器將會(huì)循環(huán)，并且先接收到的數(shù)據(jù)將被覆蓋。像字節(jié)寫(xiě)操作一樣，一旦停止條件被接收到，則內(nèi)部寫(xiě)周期將開(kāi)始。存儲(chǔ)器的讀操作在這種模式下，主器件可以從DS1624的EEPROM中讀取數(shù)據(jù)。主器件在發(fā)送開(kāi)始信號(hào)之后，主器件首先發(fā)送寫(xiě)控制字節(jié)1001A2A1A00，主器件接收到DS1624應(yīng)答之后，發(fā)送訪問(wèn)存儲(chǔ)器的指令（17H），收到DS1624的應(yīng)答之后，接著發(fā)送字地址將被寫(xiě)入到DS1624的地址指針。這時(shí)DS1624發(fā)送應(yīng)答信號(hào)之后，主器件并沒(méi)有發(fā)送停止信號(hào)，而是重新發(fā)送START開(kāi)始信號(hào)，接著又發(fā)送讀控制字節(jié)1001A2A1A01，主器件接收到DS1624應(yīng)答之后，開(kāi)始接收DS1624送出來(lái)的數(shù)據(jù)，主器件每接收完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)之后，都要發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)給DS1624，直到主器件發(fā)送一個(gè)非應(yīng)答信號(hào)或停止條件來(lái)結(jié)束DS1624的數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程。 DS1624的指令集數(shù)據(jù)和控制信息的寫(xiě)入讀出是以I2C方式進(jìn)行的。：在寫(xiě)入信息時(shí)，主器件輸出從器件(即DS1624)的地址，同時(shí)R/W位置0。接收到響應(yīng)位后，總線(xiàn)上的主器件發(fā)出一個(gè)命令地 DS1624 I2C時(shí)序址，DS1624接收此地址后，產(chǎn)生響應(yīng)位，主器件就向它發(fā)送數(shù)據(jù)。如果要對(duì)它進(jìn)行讀操作，主器件除了發(fā)出命令地址外，還要產(chǎn)生一個(gè)重復(fù)的啟動(dòng)條件和命令字節(jié)，此時(shí)R/W位為1，讀操作開(kāi)始。下面對(duì)它們的命令進(jìn)行說(shuō)明。訪問(wèn)存儲(chǔ)器指令［17H］：該指令是對(duì)DS1624的EEPROM進(jìn)行訪問(wèn)，發(fā)送該指令之后，下一個(gè)字節(jié)就是被訪問(wèn)存儲(chǔ)器的字地址數(shù)據(jù)。訪問(wèn)設(shè)置寄存器指令［ACH］：如果R/W位置0，將寫(xiě)入數(shù)據(jù)到設(shè)置寄存器。發(fā)出請(qǐng)求后，接下來(lái)的一個(gè)字節(jié)被寫(xiě)入。如果R/W位置1，將讀出存在寄存器中的值。讀溫度值指令［AAH］：即讀出最后一個(gè)測(cè)溫結(jié)果。DS1624產(chǎn)生兩個(gè)字節(jié)，即為寄存器內(nèi)的結(jié)果。開(kāi)始測(cè)溫指令［EEH］：此命令將開(kāi)始一次溫度的測(cè)量，不需再輸入數(shù)據(jù)。在單次測(cè)量模式下，可在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的同時(shí)使DS1624保持閑置狀態(tài)。在連續(xù)模式下，將啟動(dòng)連續(xù)測(cè)溫。停止測(cè)溫指令［22H］：該命令將停止溫度的測(cè)量，不需再輸入數(shù)據(jù)。此命令可用來(lái)停止連續(xù)測(cè)溫模式。發(fā)出請(qǐng)求后，當(dāng)前溫度測(cè)量結(jié)束，然后DS1624保持閑置狀態(tài)。直到下一個(gè)開(kāi)始測(cè)溫的請(qǐng)求發(fā)出才繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。 I2C介紹以啟動(dòng)信號(hào)START來(lái)掌管總線(xiàn)，以停止信號(hào)STOP來(lái)釋放總線(xiàn)；每次通訊以START開(kāi)始，以STOP結(jié)束；啟動(dòng)信號(hào)START后緊接著發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)，其中7位為被控器件的地址碼，一位為讀/寫(xiě)控制位R/W,R/W位為0表示由主控向被控器件寫(xiě)數(shù)據(jù)，R/W為1表示由主控向被控器件讀數(shù)據(jù)；當(dāng)被控器件檢測(cè)到收到的地址與自己的地址相同時(shí)，在第9個(gè)時(shí)鐘期間反饋應(yīng)答信號(hào)；每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)在傳送時(shí)都是高位(MSB)在前；寫(xiě)通訊過(guò)程：，首先發(fā)送一個(gè)START信號(hào)掌管總線(xiàn)；(包括7位地址碼和一位R/W)；(ACK)；；，發(fā)送NACK表示傳送數(shù)據(jù)結(jié)束；，發(fā)送一個(gè)停止位STOP，結(jié)束整個(gè)通訊并且釋放總線(xiàn)；讀通訊過(guò)程：，首先發(fā)送一個(gè)START信號(hào)掌管總線(xiàn)；(包括7位地址碼和一位R/W)；(ACK)；，開(kāi)始接收第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)；，發(fā)送NACK表示傳送數(shù)據(jù)結(jié)束；，發(fā)送一個(gè)停止位STOP，結(jié)束整個(gè)通訊并且釋放總線(xiàn)； DS1624的電路設(shè)計(jì)結(jié)合DS1624的硬件連接要求，其中電阻R0，R1起電平上拉作用。 DS1624電路 熱電制冷片驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)芯片MAX1968介紹MAX1968是一款適用于Peltier TEC模塊的開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)芯片， MAX1968功能框圖工作于單電源，能夠提供177。3A雙極性輸出。MAX1968主要由兩個(gè)開(kāi)關(guān)型同步降壓穩(wěn)壓器組成，100％的占空比實(shí)現(xiàn)了低壓差操作。在兩個(gè)同步降壓穩(wěn)壓器輸出端配有高效MOSFET，由LXLX2引出，經(jīng)過(guò)LC濾波驅(qū)動(dòng)TEC。兩個(gè)穩(wěn)壓器同時(shí)工作產(chǎn)生一個(gè)差動(dòng)電壓，直接控制TEC電流，實(shí)現(xiàn)TEC電流的雙向控制，雙極性工作避免了線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)所存在的“死區(qū)”問(wèn)題，以及輕載電流時(shí)的非線(xiàn)性問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)“死區(qū)”溫度控制。外部控制電路的輸出電壓加在TEC電流控制輸入端CTL1，直接設(shè)置TEC電流。一般TEC+接OS2，TEC接OS1，OS1和OS2不是功率輸出，而是用來(lái)感測(cè)通過(guò)TEC的電流，流過(guò)TEC的電流由式（31）確定： （31）式中：RSENSE為T(mén)EC電流的感應(yīng)電阻；VCTL1為外部控制電路的輸出電壓；VREF為參考電壓()。假設(shè)正向電流為加熱，則VCTL1，電流的流向從OS2到OS1，OSOSCS這3個(gè)引腳的電壓關(guān)系為：VOS2VOS1VCS，反之則制冷。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器是按周期運(yùn)作的，以把功率傳輸?shù)揭粋€(gè)輸出端，這種轉(zhuǎn)換方法會(huì)在基頻及諧波上產(chǎn)生很大的噪聲分量，但是在MAX1968中是相位轉(zhuǎn)換并提供互補(bǔ)同相工作周期，所以紋波波形大大減小，抑制了紋波電流和電氣噪聲進(jìn)入TEC模塊，進(jìn)而影響LD工作性能。FREQ用來(lái)設(shè)置內(nèi)部振蕩器的開(kāi)關(guān)頻率，當(dāng)FREQ接地頻率為500kHz，F(xiàn)REQ接電源頻率為1MHz。MAX1968片內(nèi)帶有的MOSFET驅(qū)動(dòng)器，減少了外部元件，芯片工作在較高的開(kāi)關(guān)頻率下，可以用更小的電感和電容，從而減少PCB(印制電路板)的面積、降低成本。為了確保電流控制環(huán)的穩(wěn)定，在COMP端接一補(bǔ)償電容，此電容的值可由式（32）確定：式中:f為電流控制環(huán)的頻率，一般不大于LX1端的濾波諧振 (32)頻率；gm為環(huán)的跨導(dǎo)，典型值為100μA/V；RTEC為T(mén)EC阻抗。將SHDN引腳置低，MAX1968還可以工作在省電模式。芯片還提供了一系列的保護(hù)和監(jiān)測(cè)功能：，而且是獨(dú)立控制的?？筛鶕?jù)使用的TEC在REF和GND之間通過(guò)分壓電阻，在引腳MAXIP和MAXIN端設(shè)置。，用以監(jiān)測(cè)TEC的電流，是通過(guò)CS與OS1之間的電流感應(yīng)電阻取樣，此輸出電壓與流過(guò)TEC的電流成正比。，MAX1968為T(mén)EC提供了最大壓差控制，在REF和GND之間通過(guò)分壓電阻設(shè)置VMAX，VMAX在0～，而通過(guò)TEC的電壓為VMAX的4倍。，消除了TEC中的浪涌電流。 熱電制冷片TEC介紹熱電制冷片也叫熱電半導(dǎo)體制冷組件，帕爾貼等。因?yàn)橹评淦譃閮擅妫幻嫖鼰?，一面散熱，只是起到?dǎo)熱作用，本身不會(huì)產(chǎn)生冷，所以又叫致冷片。熱電制冷片原理：半導(dǎo)體熱電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成。任何物質(zhì)都是由原子組成，原子是由原子核和電子組成。電子以高速度繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)，受到原子核吸引，因?yàn)槭艿揭欢ǖ南拗?，所以電子只能在有限的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)，不能任意離開(kāi)，而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢(shì)能)。離原子核最遠(yuǎn)軌道上的電子，經(jīng)?？梢悦撾x原子核吸引，而在原子之間運(yùn)動(dòng)，叫導(dǎo)體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導(dǎo)電，叫絕緣體。半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間，叫半導(dǎo)體。半導(dǎo)體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導(dǎo)體之后，不但能大大加大導(dǎo)電能力，而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導(dǎo)體。將一種雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體后，會(huì)放出自由電子，這種半導(dǎo)體稱(chēng)為N型半導(dǎo)體。N型材料有多余的電子，有負(fù)溫差電勢(shì)。P型半導(dǎo)體，是靠“空穴”來(lái)導(dǎo)電。在外電場(chǎng)作用下“空穴”流動(dòng)方向和電子流動(dòng)方向相反，即“空穴”由正板流向負(fù)極，這是P型半導(dǎo)體原理。P型材料電子不足，有正溫差電勢(shì)；當(dāng)電子從P型穿過(guò)結(jié)點(diǎn)至N型時(shí)，結(jié)點(diǎn)的溫度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相當(dāng)于結(jié)點(diǎn)所消耗的能量。相反，當(dāng)電子從N型流至P型材料時(shí)，結(jié)點(diǎn)的溫度就會(huì)升高。直接接觸的熱電偶電路在實(shí)際應(yīng)用中是不可用的，實(shí)驗(yàn)證明，在溫差電路中引入第三種材料（銅連接片和導(dǎo)線(xiàn)）不會(huì)改變電路的特性。這樣，半導(dǎo)體元件可以用各種不同的連接方法來(lái)滿(mǎn)足使用者的要求。把一個(gè)P型半導(dǎo)體元件和一個(gè)N型半導(dǎo)體元件聯(lián)結(jié)成一對(duì)熱電偶，接上直流電源后，在接頭處就會(huì)產(chǎn)生溫差和熱量的轉(zhuǎn)移。在上面的接頭處，電流方向是從N至P，溫度下降并且吸熱，這就是冷端；而在下面的一個(gè)接頭處，電流方向是從P至N，溫度上升并且放熱，因此是熱端。半導(dǎo)體溫差熱電片的應(yīng)用范圍有制冷、加熱、發(fā)電，制冷和加熱應(yīng)用比較普遍，有以下幾個(gè)方面：：導(dǎo)彈、雷達(dá)、潛艇等方面的紅外線(xiàn)探測(cè)、導(dǎo)行系統(tǒng)。：冷力、冷合、白內(nèi)障摘除片、血液分析儀等。：冷阱、冷箱、冷槽、電子低溫測(cè)試裝置、各種恒溫、高低溫實(shí)驗(yàn)儀片。：石油產(chǎn)品低溫測(cè)試儀、生化產(chǎn)品低溫測(cè)試儀、細(xì)菌培養(yǎng)箱、恒溫顯影槽、電腦等。：空調(diào)、冷熱兩用箱、飲水機(jī)、電子信箱等。此外，還有其它方面的應(yīng)用等等。 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)根據(jù)MAX1968改變電流方向的原理，假如正向加熱，當(dāng)CTL1的電壓比REF端（）的電壓高時(shí)，電流從OS2流向OS1，此時(shí)加熱；當(dāng)CTL1的電壓比REF端電壓低時(shí)，電流從OS1流向OS2，此時(shí)制冷。而CTL1端口的電平為高電平是剛好加熱，為低電平時(shí)剛好制冷，使控制變得方便。當(dāng)MAX1968不工作時(shí)，在SHDN端口輸入低電平，則MAX1968處于省電模式。TA與TB則是熱電制冷片TEC112705的接線(xiàn)端口。在PCB中留兩個(gè)焊盤(pán)即可。 TEC112705驅(qū)動(dòng)電路 按鍵電路介紹當(dāng)有按鍵按下時(shí)就要立刻觸發(fā)主控制器的外部中斷，所以用一個(gè)與門(mén)電路，只要有一個(gè)鍵按下，四個(gè)輸入端口A2，B2，C2，D2中的一個(gè)就會(huì)被拉到低電平，Y2就輸出低電平，就會(huì)使主控制器外部中斷觸發(fā)，轉(zhuǎn)向中斷程序，四個(gè)電阻R3，R4，R5，R6起上拉作用，同時(shí)也限制了灌電流。而A1，B1，C1，D1，Y1為令一組與門(mén)電路。這里只用了一