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1 引言 隨著(zhù)計算機效能的推陳出新，愈來(lái)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(mǎn)足大量的數據處理需求，愈來(lái)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(shí)鐘頻率將產(chǎn)生更多的熱量。在有限的空間內．系統熱量耗散是一個(gè)棘手問(wèn)題。如何兼顧系統效能、系統舒適度(包括電腦外殼溫度、風(fēng)扇旋轉所產(chǎn)生的噪音)、及系統運行時(shí)間，是電腦設計的一個(gè)重要課題，因此，本文提出了基于MAX6622的溫度測控應用設計。 2 MAX6622簡(jiǎn)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(yōu)點(diǎn)。廣泛應用于臺式機、筆記本、服務(wù)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(guò)其閾值，狀態(tài)寄存器對應的狀態(tài)位置位。兩路開(kāi)漏輸出ALERT和OVERT，根據狀態(tài)寄存器相應位的狀態(tài)置低。2線(xiàn)串行接口采用標準系統管理總線(xiàn)可執行寫(xiě)字節、讀字節、發(fā)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。 2.1主要特點(diǎn) 2.2引腳配置及功能描述 MAX6622引腳配置如圖1所示，而引腳的功能描述詳見(jiàn)表1所示。 2.3工作模式 MAX6622是一款5通道精密溫度監測器，有1個(gè)本地溫度傳感器通道和4個(gè)遠端溫度傳感器通道，每個(gè)溫度通道都帶有一個(gè)可編程的報警閾值，通道1和通道4還帶有可編程的過(guò)溫閾值。通過(guò)SMBus串行接口和一個(gè)專(zhuān)用報警輸出實(shí)現MAX6622的通信。報警輸出ALERT和OVERT用于確認是否超過(guò)軟件設置的溫度閾值。ALERT的典型應用為中斷，OVERT連接至風(fēng)扇、系統開(kāi)關(guān)或其他溫度控制電路上。 2.3.1 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(kāi)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。 2.3.2低功耗待機模式 通過(guò)在配置寄存器1中將STOP比特位置1進(jìn)人軟件待機模式。將STBY置低進(jìn)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(shí)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(tīng)SMBus的命令。如果開(kāi)始信號被SMBus識別出，超時(shí)間隔被激活。激活SMBus后，引起供電電流增加。如果正進(jìn)行轉換時(shí)接受到備用命令，轉換循環(huán)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。 2.3.3 ALERT中斷模式 當內部或外部溫度數據超過(guò)最高溫度上限時(shí)，產(chǎn)生ALERT中斷。ALERT是開(kāi)漏輸出，因此多個(gè)設備共享一個(gè)正常中斷線(xiàn)路。所有的ALERT中斷可通過(guò)設置寄存器3將其屏蔽。 2.3.4 OVERT過(guò)溫報警 MAX6622有2個(gè)用于存儲遠端報警門(mén)限數據的過(guò)溫寄存器，該過(guò)溫寄存器是為OVERT輸出使用。當所測通道溫度大于相應門(mén)限寄存器中存儲的溫度時(shí)，產(chǎn)生OVERT信號。一個(gè)過(guò)溫輸出可用于激活制冷扇，發(fā)送警告，初始化時(shí)鐘降頻，或者使系統關(guān)閉，防止組件被破壞。 3 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(pán)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(fā)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(shí)，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(guò)3 300 pF，因為轉換電流的上升時(shí)間導致錯誤發(fā)生。 4 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(mén)限寄存器中設置溫度上限，當所測通道溫度大于對應門(mén)限寄存器溫度時(shí)，OVERT位使能，用于激活制冷扇、發(fā)送警告、初始化時(shí)鐘，或者使系統關(guān)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(huán)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(shí)現自動(dòng)調溫功能。其主程序流程如圖3所示。 軟件設計采用C語(yǔ)言編程，大大提高開(kāi)發(fā)調試工作效率；同時(shí)也易于理解產(chǎn)生的文檔資料，便于移植。C語(yǔ)言編譯環(huán)境利用IAR公司提供的集成調試環(huán)境Workbench和C430語(yǔ)言調試器C-SPY進(jìn)行編譯，直接下載至片內Flash內存，脫機運行。整個(gè)用戶(hù)界面友好，調試過(guò)程中可以在上層軟件中看到各寄存器的內容并在線(xiàn)修改，支持單步運行，在線(xiàn)觀(guān)察定義的各個(gè)變量實(shí)時(shí)值。以下為部分代碼。 5 結語(yǔ) 詳細介紹了MAX6622的溫度檢測功能、工作模式和典型應用電路，MAX6622工作于正常模式時(shí)可以自動(dòng)驅動(dòng)風(fēng)扇調節溫度，在筆記本、臺式機、服務(wù)器、工作站等應用領(lǐng)域可大大降低功耗，具有抗干擾能力強，采集溫度精度高等優(yōu)點(diǎn)。因此，MAX662可廣泛應用于需要溫度控制的場(chǎng)合。 |
