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数字温度监测器MAX6622在温度测控中的应用

1引言
随着计算机效能的推陈出新,愈来愈多的功能被整合到计算机中。因此,计算机的处理量与日俱增。为了满足大量的数据处理需求,愈来愈多的芯片组被整合到主机中,cpu与芯片组的工作频率也不断提高。更多的芯片组及更快的时钟频率将产生更多的热量。在有限的空间内.系统热量耗散是一个棘手问题。如何兼顾系统效能、系统舒适度(包括电脑外壳温度、风扇旋转所产生的噪音)、及系统运行时间,是电脑设计的一个重要课题,因此,本文提出了基于max6622的温度测控应用设计。
2max6622简介
max6622是maxim公司推出的一款精密多通道温度监测器,内部集成有a/d转换器、寄存器、接口电路,可直接输出数字信号。该器件具有精度高、响应速度快、体积小、功耗低、软件界面控制方便等优点。广泛应用于台式机、笔记本、服务器、工作站等温度监测系统。
max6622精密多通道温度传感器能够监测本地温度和4路远程温度。所有温度通道都具有可设置的报警阈值。当所测得的通道温度超过其阈值,状态寄存器对应的状态位置位。两路开漏输出alert和overt,根据状态寄存器相应位的状态置低。2线串行接口采用标准系统管理总线可执行写字节、读字节、发送字节和接收字节命令,也可用于读取温度数据和设置报警阈值。max6622的工作温度范围为-40℃至+125℃,采用16引脚tssop封装。
2.1主要特点
2.2引脚配置及功能描述
max6622引脚配置如图1所示,而引脚的功能描述详见表1所示。
2.3工作模式
max6622是一款5通道精密温度监测器,有1个本地温度传感器通道和4个远端温度传感器通道,每个温度通道都带有一个可编程的报警阈值,通道1和通道4还带有可编程的过温阈值。通过smbus串行接口和一个报警输出实现max6622的通信。报警输出alert和overt用于确认是否超过软件设置的温度阈值。alert的典型应用为中断,overt连接至风扇、系统开关或其他温度控制电路上。
2.3.1adc转换方式
在默认转换模式下,max6622先测量通道1,然后依次测量通道2、通道3、本地通道,通道4,开始转换。并将转换结果存储在与之相对应的温度数据寄存器中。
2.3.2低功耗待机模式
通过在配置寄存器1中将stop比特位置1进人软件待机模式。将stby置低进入硬件待机模式。软件待机模式使adc停止工作,并且将供电电流降低至约30ma,硬件待机模式中断adc时钟,供电电流约350ma。在软件或硬件待机模式下,数据在存储器中保留,并且smbus接口被激活,倾听smbus的命令。如果开始信号被smbus识别出,超时间隔被激活。激活smbus后,引起供电电流增加。如果正进行转换时接受到备用命令,转换循环被中断,并且温度寄存器未更新,先前的数据不变且仍可使用。
2.3.3alert中断模式
当内部或外部温度数据超过zui高温度上*,产生alert中断。alert是开漏输出,因此多个设备共享一个正常中断线路。所有的alert中断可通过设置寄存器3将其屏蔽。
2.3.4overt过温报警
max6622有2个用于存储远端报警门限数据的过温寄存器,该过温寄存器是为overt输出使用。当所测通道温度大于相应门限寄存器中存储的温度时,产生overt信号。一个过温输出可用于激活制冷扇,发送警告,初始化时钟降频,或者使系统关闭,防止组件被破坏。
3典型应用电路
电脑中cpu为zui大热源,除此之外,图形处理器(gpu)、ddr内存、硬盘和光驱都需要温度检测及控制组件。这些组件内部含有用于远程温度检测用的二极管,温度传感器可直接检测cpu内部管芯温度,并控制其温度。
max6622典型应用电路如图2所示。远端温度测量的度取决于远端二极管的理想因素。ic底层的温度二极管通常是pnp型,dxp_必须与该三极管的发射极相连,dxn_必须与基极相连。如果某路通道温度未使用,则该路的dxp_和dxn_悬空。
adc对低频信号有很好的抑制作用。当电磁干扰很大时,需在dxp_和dxn_之间连接一只2200pf的电容,有助于滤波,但不要超过3300pf,因为转换电流的上升时间导致错误发生。
4软件设计
首先设置配置寄存器,使max6622工作于正常模式下。在报警门限寄存器中设置温度上限,当所测通道温度大于对应门限寄存器温度时,overt位使能,用于激活制冷扇、发送警告、初始化时钟,或者使系统关闭,防止元件被破坏。overt位一直保持有效,直到当前温度下降到低于已设定的上限温度减去4℃的滞后值,这样环境温度将维持在设定的温度以下。这种工作方式下max6622可脱离系统微处理器作为独立的温度监测器,实现自动调温功能。其主程序流程如图3所示。
软件设计采用c语言编程,大大提高开发调试工作效率;同时也易于理解产生的文档资料,便于移植。c语言编译环境利用iar公司提供的集成调试环境workbench和c430语言调试器c-spy进行编译,直接下载至片内flash内存,脱机运行。整个用户界面友好,调试过程中可以在上层软件中看到各寄存器的内容并在线修改,支持单步运行,在线观察定义的各个变量实时值。以下为部分代码。
5结语
详细介绍了max6622的温度检测功能、工作模式和典型应用电路,max6622工作于正常模式时可以自动驱动风扇调节温度,在笔记本、台式机、服务器、工作站等应用领域可大大降低功耗,具有抗*力强,采集温度精度高等优点。因此,max662可广泛应用于需要温度控制的场合。
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