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    數字溫度監測器的PCB抄板應用設計

    更新時間:2015-12-04 15:50:54點擊次數:2059次

    隨著計算機效能的推陳出新,愈來愈多的功能被整合到計算機中。因此,計算機的處理量與日俱增。為了滿足大量的數據處理需求,愈來愈多的芯片組被整合到主機中,CPU與芯片組的工作頻率也不斷提高。更多的芯片組及更快的時鐘頻率將產生更多的熱量。在有限的空間內。系統熱量耗散是一個棘手問題。如何兼顧系統效能、系統舒適度(包括電腦外殼溫度、風扇旋轉所產生的噪音)、及系統運行時間,是電腦設計的一個重要課題,因此,本文提出了基于MAX6622的溫度測控PCB抄板應用設計。

    MAX6622簡介

    MAX6622是MAXIM公司推出的一款精密多通道溫度監測器,內部集成有A/D轉換器、寄存器、接口電路,可直接輸出數字信號。該器件具有精度高、響應速度快、體積小、功耗低、軟件界面控制方便等優點。廣泛應用于臺式機、筆記本、服務器、工作站等溫度監測系統。

    MAX6622精密多通道溫度傳感器能夠監測本地溫度和4路遠程溫度。所有溫度通道都具有可設置的報警閾值。當所測得的通道溫度超過其閾值,狀態寄存器對應的狀態位置位。兩路開漏輸出ALERT和OVERT,根據狀態寄存器相應位的狀態置低。2線串行接口采用標準系統管理總線可執行寫字節、讀字節、發送字節和接收字節命令,也可用于讀取溫度數據和設置報警閾值。MAX6622的工作溫度范圍為-40℃至+125℃,采用16引腳TSSOP封裝。

    工作模式

    MAX6622是一款5通道精密溫度監測器,有1個本地溫度傳感器通道和4個遠端溫度傳感器通道,每個溫度通道都帶有一個可編程的報警閾值,通道1和通道4還帶有可編程的過溫閾值。通過SMBus串行接口和一個專用報警輸出實現MAX6622的通信。報警輸出ALERT和OVERT用于確認是否超過軟件設置的溫度閾值。ALERT的典型應用為中斷,OVERT連接至風扇、系統開關或其他溫度控制電路上。

    1 ADC轉換方式

    在默認轉換模式下,MAX6622先測量通道1,然后依次測量通道2、通道3、本地通道,通道4,開始轉換。并將轉換結果存儲在與之相對應的溫度數據寄存器中。

    2低功耗待機模式

    通過在配置寄存器1中將STOP比特位置1進人軟件待機模式。將STBY置低進入硬件待機模式。軟件待機模式使ADC停止工作,并且將供電電流降低至約30 mA,硬件待機模式中斷ADC時鐘,供電電流約350 mA。在軟件或硬件待機模式下,數據在存儲器中保留,并且SMBus接口被激活,傾聽SMBus的命令。如果開始信號被SMBus識別出,超時間隔被激活。激活SMBus后,引起供電電流增加。如果正進行轉換時接受到備用命令,轉換循環被中斷,并且溫度寄存器未更新,先前的數據不變且仍可使用。

    3 ALERT中斷模式

    當內部或外部溫度數據超過最高溫度上限時,產生ALERT中斷。ALERT是開漏輸出,因此多個設備共享一個正常中斷線路。所有的ALERT中斷可通過設置寄存器3將其屏蔽。

    4 OVERT過溫報警

    MAX6622有2個用于存儲遠端報警門限數據的過溫寄存器,該過溫寄存器是為OVERT輸出使用。當所測通道溫度大于相應門限寄存器中存儲的溫度時,產生OVERT信號。一個過溫輸出可用于激活制冷扇,發送警告,初始化時鐘降頻,或者使系統關閉,防止組件被破壞。

    典型應用電路

    電腦中CPU為最大熱源,除此之外,圖形處理器(GPU)、DDR內存、硬盤和光驅都需要溫度檢測及控制組件。這些組件內部含有用于遠程溫度檢測用的二極管,溫度傳感器可直接檢測CPU內部管芯溫度,并精確控制其溫度。

    MAX6622典型應用電路如圖2所示。遠端溫度測量的精確度取決于遠端二極管的理想因素。IC底層的溫度二極管通常是PNP型,DXP_必須與該三極管的發射極相連,DXN_必須與基極相連。如果某路通道溫度未使用,則該路的DXP_和DXN_懸空。

    ADC對低頻信號有很好的抑制作用。當電磁干擾很大時,需在DXP_和DXN_之間連接一只2 200 pF的電容,有助于濾波,但不要超過3 300 pF,因為轉換電流的上升時間導致錯誤發生。

    軟件設計

    首先設置配置寄存器,使MAX6622工作于正常模式下。在報警門限寄存器中設置溫度上限,當所測通道溫度大于對應門限寄存器溫度時,OVERT位使能,用于激活制冷扇、發送警告、初始化時鐘,或者使系統關閉,防止元件被破壞。OVERT位一直保持有效,直到當前溫度下降到低于已設定的上限溫度減去4℃的滯后值,這樣環境溫度將維持在設定的溫度以下。這種工作方式下MAX6622可脫離系統微處理器作為獨立的溫度監測器,實現自動調溫功能。

    軟件設計采用C語言編程,大大提高開發調試工作效率;同時也易于理解產生的文檔資料,便于移植。C語言編譯環境利用IAR公司提供的集成調試環境Workbench和C430語言調試器C-SPY進行編譯,直接下載至片內Flash內存,脫機運行。整個用戶界面友好,調試過程中可以在上層軟件中看到各寄存器的內容并在線修改,支持單步運行,在線觀察定義的各個變量實時值。

    聯系電話:0755-82815425

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