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01 物联网系统中为什么要使用数字式温度传感器 物联网系统中使用数字式温度传感器芯片的原因主要有以下几点： 高精度与稳定性 高精度测量：数字式温度传感器芯片，如DS18B20，采用芯片集成技术，能够有效抑制外界不同程度的干扰，从而提供高精度的温度测量。这对于物联网系统来说至关重要，因为准确的温度数据是许多应用（如冷链监控、智能家居温控等）的基础。 稳定性强：相较于模拟式温度传感器，数字式芯片在电路设计、信号处理等方面更加稳定，减少了因电路波动或环境变化导致的测量误差。 直接数字输出与易处理 直接数字输出：数字式温度传感器芯片直接输出串行数字信号，无需进行模拟到数字的转换，简化了后续的数据处理流程。这对于物联网系统中的微控制器或处理器来说，可以直接接收并处理这些数字信号，提高了系统的整体效率和响应速度。 接口简单：数字式温度传感器的接口设计简洁，便于与物联网系统中的其他设备进行连接和通信。这降低了系统集成的复杂度，并提高了系统的可扩展性。 抗干扰能力强 单总线技术：许多数字式温度传感器芯片采用单总线技术，这种技术不仅简化了通信线路，还增强了芯片的抗干扰能力。在物联网环境中，各种设备通过无线网络进行通信，容易受到电磁干扰等因素的影响。数字式温度传感器的抗干扰能力能够有效保障数据的准确传输。 成本控制与开发周期 成本控制：虽然数字式温度传感器芯片在初始投资上可能略高于某些模拟式传感器，但其高精度、稳定性和易处理的特点使得系统整体成本得到有效控制。此外，随着生产规模的扩大和技术的成熟，数字式传感器的成本也在不断降低。 缩短开发周期：数字式温度传感器芯片的设计简洁、易于使用，有助于缩短物联网系统的开发周期。开发人员可以更快地完成传感器的集成和调试工作，从而加速产品的上市速度。 具体应用场景 智能家居 在智能家居中，数字温度传感器被广泛应用于室内环境温度的测量和控制。通过将数字温度传感器嵌入到智能家居设备中，如空调、地暖、暖气等，可以实现对室内温度的自动优化调节，提高用户的生活舒适度。这些传感器能够实时监测室内温度，并根据预设的温度范围自动调节设备的工作状态，从而实现节能和舒适度的平衡。 医疗设备 在医疗设备中，数字温度传感器也发挥着重要作用。它们通常被用于体温测量或手术过程中的温度监测等方面。相比传统的温度计测量方式，数字温度传感器具有精度高、响应快等优点，能够更加准确地反映体温的变化情况，为医疗人员提供更加科学有效的诊断依据。同时，在医疗设备的温度控制系统中，数字温度传感器也扮演着重要角色，确保设备在适宜的温度下运行，保障患者的安全。 工业控制 在工业控制领域，数字温度传感器被广泛应用于温度控制和保护。通过将数字温度传感器嵌入到工业设备中，如熔炉、烤箱、冶金设备等，可以实现对设备内部温度的实时监测和控制。这有助于确保生产过程中的温度稳定性，提高生产效率和产品质量。同时，在设备出现过热等异常情况时，数字温度传感器能够迅速发出警报，保护设备免受损坏，降低生产风险。 农业领域 在农业领域，数字温度传感器也被用于监测和控制温室、大棚等农业设施的温度。通过实时监测温度，农民可以了解农作物的生长环境，并采取相应的措施来调节温度，为农作物提供适宜的生长条件。这有助于提高农作物的产量和品质，促进农业生产的可持续发展。 其他领域 除了以上几个领域外，数字温度传感器还广泛应用于其他多个领域。例如，在汽车电子中，数字温度传感器被用于监测发动机冷却水温度、进气温度等参数；在航空航天领域，数字温度传感器被用于监测飞机、火箭等设备的温度状况；在环境监测中，数字温度传感器被用于监测大气温度、海洋温度等环境参数。 综上所述，物联网系统中使用数字式温度传感器芯片可以带来高精度、稳定性、易处理、抗干扰能力强以及成本控制和开发周期缩短等多重优势。这些优势使得数字式温度传感器芯片成为物联网系统中不可或缺的重要组件。 02 数字式温度传感器的行业知识介绍 数字式温度传感器芯片定义： 数字式温度传感器（芯片）：就是能把温度物理量和湿度物理量，通过温度敏感元件和相应电路转换成方便计算机、plc、智能仪表等数据采集设备直接读取得数字量的传感器。 数字温度传感器（芯片）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。目前，国际上已开发出多种数字温度传感器（芯片）系列产品。数字温度传感器（芯片）内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。数字温度传感器（芯片）的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）;并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化也取决于软件的开发水平。 数字式温度传感器芯片产品原理： 数字式温度传感器（芯片）采用硅工艺生产的数字式温度传感器，其采用PTAT结构，这种半导体结构具有精确的，与温度相关的良好输出特性。PTAT的输出通过占空比比较器调制成数字信号，占空比与温度的关系如下式：DC=0.32 0.0047*t，t为摄氏度。输出数字信号故与微处理器MCU兼容，通过处理器的高频采样可算出输出电压方波信号的占空比，即可得到温度。该款温度传感器因其特殊工艺，分辨率优于0.005K。 数字式温度传感器芯片 测温过程：将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被测温度的数字信号，使用方便，但响应速度较慢（100ms数量级）。如温度IC，温度集成电路(IC)是一种数字温度传感器，它有非常线性的电压∕电流—温度关系。有些IC传感器甚至有代表温度、并能被微处理器直接读出的数字输出形式。有两类具有如下温度关系的温度IC：电压IC: 10 mV/K；电流IC: 1μA/K。 开始供电时，数字温度传感器（芯片）处于能量关闭状态，供电之后用户通过改变寄存器分辨率使其处于连续转换温度模式或者单一转换模式。在连续转换模式下，数字温度传感器（芯片）连续转换温度并将结果存于温度寄存器中，读温度寄存器中的内容不影响其温度转换;在单一转换模式，数字温度传感器（芯片）执行一次温度转换，结果存于温度寄存器中，然后回到关闭模式，这种转换模式适用于对温度敏感的应用场合。在应用中，用户可以通过程序设置分辨率寄存器来实现不同的温度分辨率，其分辨率有8位、9位、10位、11位或12位五种，对应温度分辨率分别为1.0℃、0.5℃、0.25℃、0.125℃或0.0625℃，温度转换结果的默认分辨率为9位。 数字式温度传感器芯片优缺点： 数字温度传感器芯片的优点 高精度：数字温度传感器芯片通常具有较高的测量精度和稳定性，能够提供更准确的温度读数。这得益于其内置的模数转换器（ADC）和校准算法，使得温度信号在转换为数字信号时更加精确。 快速响应：数字温度传感器芯片的响应速度通常比模拟温度传感器更快，因为它们能够实时监测并快速反馈温度变化。这种快速响应特性对于需要实时温度控制的场合尤为重要。 抗干扰能力强：数字温度传感器芯片采用数字信号输出，相比模拟信号，数字信号在传输过程中更不容易受到电磁干扰和噪声的影响，从而提高了系统的稳定性和可靠性。 易于集成和处理：数字温度传感器芯片可以直接与数字电路连接，无需进行信号放大、滤波和模数转换等复杂处理过程，简化了电路设计，降低了系统成本。同时，数字信号也便于进行数字信号处理和远程传输。 低功耗：由于数字温度传感器芯片采用先进的CMOS工艺制造，其功耗通常较低，适合用于电池供电等对电源要求较高的场合。 模拟温度传感器的优点 成本较低：在某些情况下，模拟温度传感器的成本可能低于数字温度传感器芯片，尤其是对于一些简单的温度测量应用。 适应性强：模拟温度传感器可以适应更广泛的温度范围和工作环境条件，因为它们通常不需要额外的电源或复杂的电路支持。 数字温度传感器芯片的缺点 价格较高：相比模拟温度传感器，数字温度传感器芯片通常价格较高。这主要是由于其生产工艺复杂、集成度高以及附加功能多等因素导致的。然而，随着生产技术的不断进步和市场规模的扩大，数字温度传感器芯片的价格有望逐渐降低。 需要外部电源：虽然数字温度传感器芯片本身功耗较低，但仍然需要外部电源供电。在一些低功耗或无电源的应用场景中，这可能会成为一个限制因素。然而，随着低功耗设计技术的发展，一些数字温度传感器芯片已经能够实现自供电或低功耗运行。 模拟温度传感器的缺点 精度较低：模拟温度传感器的精度通常低于数字温度传感器芯片。它们可能受到多种因素的影响，如温度漂移、非线性误差和噪声等，从而导致测量精度下降。 易受干扰：模拟信号在传输过程中容易受到电磁干扰和噪声的影响，导致测量结果不准确。这需要采取额外的措施来降低干扰和噪声的影响。 处理复杂：模拟温度传感器输出的信号通常需要经过放大、滤波和模数转换等复杂处理过程才能被数字系统使用。这增加了系统的复杂性和成本。 数字式温度传感器芯片分类： 单总线接口 单总线（1-wire）是美国DALLAS公司推出的外围串行扩展总线技术。与SPI、I²C串行数据通信方式不同，它采用单根信号线传输。 这种协议由一个总线主节点、或多个从节点组成系统，通过根信号线对从芯片进行数据的读取。每一个符合单总线协议的从芯片都有一个唯一的地址，包括48位的序列号、8位的家族代码和8位的CRC代码。主芯片根据64位寻址对各个芯片进行双向通信，因此其协议对时序的要求较严格，初始化、写bit或读bit都有严格的时序要求，但是位于位之间没有严格要求。 单总线的数据传输速率一般为16．3Kbit/s，最大可达142 Kbit/s，通常情况下采用100Kbit/s以下的速率传输数据。主设备I/O口可直接驱动200m范围内的从设备，经过扩展后可达1km范围。 这种传输方式信号线上既传输时钟又传输数据，而且数据传输是双向的，具有节省I/O口线、资源结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。 单总线只有一根数据线，设备（主机或从机）通过一个漏极开路或三态端口，连接至该数据线，这样允许设备在不发送数据时释放数据总线，以便总线被其它设各所使用。单总线端口为漏极开路，其内部等效电路下图所示： 单总线电路外接一个约5K的上拉电阻，当单总线处于空闲状态时为高电平，如果总线保持低电平超过480us，总线上的所有器件将复位。另外，在寄生方式供电时，为了保证单总线器件在某些工作状态下（如温度转换期间、EEPROM写入等）具有足够的电源电流，必须在总线上提供强上拉。 单总线温度传感器主要有数字温度传感器(如DS18B20)、DHT11等。 SPI总线接口 SPI 是一种四线制串行总线接口，为主/从结构，四条导线分别为串行时钟(SCLK)、主出从入(MOSI、主入从出(MISO)和从选(SS)信号。主器件为时钟提供者，可发起读从器件或写从器件操作。这时主器件将与一个从器件进行对话。当总线上存在多个从器件时，要发起一次传输，主器件将把该从器件选择线拉低，然后分别通过MOSI 和MISO 线启动数据发送或接收。 SPI 时钟速度很快，范围可从几兆赫兹到几十兆赫兹，且没有系统开销。SPI 在系统管理方面的缺点是缺乏流控机制，无论主器件还是从器件均不对消息进行确认，主器件无法知道从器件是否繁忙。 因此必须设计聪明的软件机制来处理确认问题。同时SPI 也没有多主器件协议，必须采用很复杂的软件和外部逻辑来实现多主器件架构。每个从器件需要一个单独的从选择信号。总信号数最终为n+3 个，其中n是总线上从器件的数量。因此，导线的数量将随增加的从器件的数量按比例增长。同样，在SPI 总线上添加新的从器件也不方便。对于额外添加的每个从器件，都需要一条新的从器件选择线或解码逻辑。 IIC总线接口 I2C 是一种二线制串行总线接口，工作在主/从模式。二线通信信号分别为开漏SCL 和SDA 串行时钟和串行数据。主器件为时钟源。数据传输是双向的，其方向取决于读/写位的状态。每个从器件拥有一个唯一的7 或10 位地址。主器件通过一个起始位发起一次传输，通过一个停止位终止一次传输。起始位之后为唯一的从器件地址，再后为读/写位。 I2C总线速度为从0Hz到3.4MHz。它没有SPI 那样快，但对于系统管理器件如温度传感器来说则非常理想。 I2C 存在系统开销，这些开销包括起始位/停止位、确认位和从地址位，但它因此拥有流控机制主器件在完成接收来自从器件的数据时总是发送一个确认位，除非其准备终止传输。从器件在其接收到来自主器件的命令或数据时总是发送一个确认位。当从器件未准备好时，它可以保持或延展时钟，直到其再次准备好响应。 I2C允许多个主器件工作在同一总线上。多个主器件可以轻松同步其时钟，因此所有主器件均采用同一时钟进行传输。多个主器件可以通过数据仲裁检测哪一个主器件正在使用总线，从而避免数据破坏。 由于I2C总线只有两条导线，因此新从器件只需接入总线即可，而无需附加逻辑。 SMBus总线接口 SMBus是一种二线制串行总线，1996年第一版规范开始商用。它大部分基于I2C总线规范。和I2C样，SMBus不需增加额外引脚，创建该总线主要是为了增加新的功能特性，但只工作在100kHz且专门面向智能电池管理应用。它工作在主/从模式:主器件提供时钟，在其发起一次传输时提供一个起始位，在其终止一次传输时提供一个停止位;从器件拥有一个唯一的7或10位从器件地址。 SMBus与I2C总线之间在时序特性上存在一些差别。首先，SMBus需要一定数据保持时间，而I2C总线则是从内部延长数据保持时间。SMBus具有超时功能，因此当SCL太低而超过35 ms时，从器件将复位正在进行的通信。相反，I2C采用硬件复位。SMBus具有一种警报响应地址(ARA)，因此当从器件产生一个中断时，它不会马上清除中断，而是一直保持到其收到一个由主器件发送的含有其地址的ARA为止。 SMBus只工作在从10kHz到最高100kHz。最低工作频率10kHz是由SMBus超时功能决定的。 单线脉冲总线接口 单线脉冲输出数字温度传感器支持计数式通信，仅需单根信号线即可同时完成芯片供电和通信输出功能，有效降低MCU开销和成本。 中科银河芯自主研发设计的产品GX0011可直接替代NTC热敏电阻，无需任何外部感温单元即可实现12位（0.0625℃）温度输出， 在-50°C~ +150°C的正常工作范围内，测温精度误差< ±1℃，并具有良好的温度线性度曲线，适用于通信、计算机、消费电子、环境、工业和仪器仪表等应用场景。 GX0011 支持两种连接方式：上拉连接和下拉连接。需要注意的是，当采用下拉连接时，脉冲将从 GND 引脚（即拉电阻侧）输出，且总线极性与上拉连接方式相反，上电时 GND 引脚为低电平，温度转换完成后 GND 引脚周期发送高脉冲（占空比 25%）。 在单点应用中，上位机 MCU 仅需要一个 GPIO 口来对脉冲次数进行计数，可以有效节省 GPIO 资源。 单点应用参考电路如下： 在多点应用中，所有 GX0011 共享 GPIO0 作为脉冲计数端口，并且共用同一上下拉电阻。通过将 GPIO1 到GPIOn 中的一个拉低（下拉连接则为拉高）可以使能相应的 GX0011 测温节点。其余不用节点必须设置为高阻（或 两脚短接）状态。注意：如果两个及以上节点同时使能，相互之间会产生数据冲突。 上图所示，如果MCU接多个测温终端，需要占用过多IO资源，为解决上述问题，申矽凌（Sensylink）凭借其在热管理这一细分领域的技术积累，推出了总线式脉冲计数接口数字温度传感器芯片产品CT1721。支持在一个I/O PIN上，允许最多并联9颗产品，通过脉冲计数接口，同时监控九个区域的温度数据。用户通过2个PIN（AD0, AD1）设置不同的地址码（每个PIN通过接GND，DIO以及悬空，定义为3种状态），达到在总线上区分的目的。工作电压范围：1.4V - 5.5V，满足绝大多数系统温度测量/监控场景。 数字式温度传感器芯片选型： 测量范围和精度 测量范围：首先确定所需测量的温度范围，并选择能够覆盖该范围的传感器。例如，对于极低温度或极高温度的应用，需要选择具有相应测量范围的特殊传感器。 精度：根据应用对温度测量的精确度要求选择合适的传感器。精度表示传感器读数和系统实际温度之间的误差，通常针对不同温度范围有数个最高精度指标。 输出信号类型 数字温度传感器有多种输出信号类型，包括模拟信号、数字信号、总线信号（如I2C、SPI）等。根据控制系统或显示设备的需求选择合适的输出信号类型。 测量方式 接触式：传感器需要与被测物体接触，适用于需要精确测量物体表面或内部温度的场景。 非接触式（如红外线传感器）：通过测量物体表面发射的红外线辐射能量来测量温度，适用于不接触物体、远距离测量的场景。 响应速度 根据实际应用场景的响应时间要求进行选择。对于需要快速响应的应用，如汽车电子领域，应选择响应速度更快的数字温度传感器。 抗干扰性能 在一些复杂环境下，数字温度传感器需要具备一定的抗干扰性能，以应对电磁干扰、振动干扰等。 成本和体积 成本：在满足性能要求的前提下，考虑传感器的成本和性价比。对于成本敏感的应用场景，可以选择价格较为低廉的数字温度传感器。 体积：对于空间有限的应用场景，选择体积更小的数字温度传感器更为合适。 其他因素 防护等级和防爆等级：根据实际工作环境选择合适的防护等级和防爆等级。 品牌和售后服务：选择知名品牌和有良好售后服务的数字温度传感器，以保证产品质量和售后服务支持。 校准和标定：考虑是否需要校准或标定传感器以获得更准确的测量结果。一些传感器在出厂时已经过校准，而其他传感器则可能需要在使用前进行校准。 数字式温度传感器芯片的厂商 霍尼韦尔（Honeywell） 公司简介：霍尼韦尔国际公司是一家在技术和制造业方面占世界领先地位的多元化跨国公司。其业务涉及多个领域，包括航空航天、住宅及楼宇控制、工业控制技术等。霍尼韦尔在传感器技术方面有着深厚的积累，其数字温度传感器在全球市场上享有很高的声誉。 应用领域：霍尼韦尔的数字温度传感器被广泛应用于工业自动化、航空航天、医疗设备等多个领域。 西门子（Siemens） 公司简介：西门子是全球电子电气工程领域的领先企业，自1872年进入中国以来，以创新的技术和卓越的解决方案支持中国的发展。西门子在传感器领域有着丰富的产品线，包括多种类型的温度传感器。 应用领域：西门子的数字温度传感器在工业自动化、能源、交通等领域得到广泛应用。 德州仪器（Texas Instruments, TI） 公司简介：德州仪器是一家全球知名的半导体公司，主要从事设计制造、测试销售模拟以及嵌入芯片处理服务。其在数字温度传感器领域拥有强大的技术实力和丰富的产品线。 应用领域：TI的数字温度传感器被广泛应用于消费电子、汽车电子、工业控制等多个领域。 意法半导体（STMicroelectronics, ST） 公司简介：意法半导体是全球规模较大的微电子产品生产企业，其产品涵盖高性能控制器、安全型智能卡芯片等多个领域。意法半导体在温度传感器领域也有着丰富的产品线和广泛的应用。 应用领域：意法半导体的数字温度传感器在汽车电子、工业控制、智能家居等领域得到广泛应用。 其他厂商 除了以上几家知名厂商外，还有许多其他优秀的数字温度传感器厂商，如Amphenol、Sensata、TDK、华工科技、正泰新能源等。这些厂商在各自的领域内都具有一定的技术实力和市场份额，为数字温度传感器行业的发展做出了重要贡献。 03 数字式温度传感器的硬件设计方案 本文主要采用了北京智芯微电子科技有限公司的SCCK33112H6A做为驱动芯片。 SCCK33112H6A是一款高精度、低功耗、可替代NTC/PTC热敏电阻的数字温度传感器，可用于通信、计算机、消费类电子、环境、工业和仪器仪表应用中的温度测量。SCCK33112H6A在-40°C至+125°C的正常工作范围内，可提供≤±0.5℃的温度精度，并具有良好的温度线性度。SCCK33112H6A可提供扩展测温模式，将测温范围扩展为-55℃至+150℃。SCCK33112H6A的额定工作电压范围为1.4V~5.5V，在整个工作范围内最大静态电流为10µA（测温频率4Hz时）。集成在芯片内部的12位ADC分辨率低至0.0625°C。 SCCK33112H6A采用1.6mm×1.6mm的SOT563 /DFNWB封装，兼容SMBus和I2C接口，在一条总线上最多可挂载四个从机，并具有SMBus报警功能。 基 本 性 能 •测温范围：-55°C ~ +150°C •测温精度：±0.5°C（-40°C ~ +125°C） •封装：6-Pin SOT563（1.60 mm × 1.60 mm） 6-Pin DFNWB（1.60 mm × 1.60 mm） •电源电压：1.4V ~ 5.5V •低静态电流 正常工作：≤10μA（4Hz） 关断模式：≤1μA •分辨率：0.0625°C •数字输出：兼容SMBus™、I2C接口 应 用 场 景 •便携式、电池供电应用 •电源温度监控 •电脑外部设备热保护 •笔记本电脑 •电池管理 •办公机器 •恒温控制 •机电设备温度 •一般温度测量： – 工业控制 – 测验设备 – 医疗仪器 硬件参考设计 研发设计注意使用事项 在 SCCK33112H6A 的 V+引脚上添加一个 RC 滤波器可以进一步降低外部噪声的影响，如下图所示，其中的 RF 必须小于 5kΩ，CF 必须大于 10nF。 实际测温中，需将 SCCK33112H6A 放置在被监控的热源附近，并采用适当的布局以实现良好的热 耦合，确保在最短的时间间隔内捕获温度变化。为了在需要测量空气或表面温度的应用中保持精度，请注 意将封装和引线与环境温度隔离。导热粘合剂有助于实现精确的表面温度测量。 04 数字式温度传感器的软件设计方案 本文采用了奇迹物联的红豆版开源技术平台为主控单元，一步步手把手教会读者如何使用红豆版开源平台编写SCCK33112H6A驱动。这里对代码就不多详解，如果需要详细了解，请到奇迹物联的红豆版开源平台了解详细代码讲解。 1 Gitee链接地址 Demo位于amaziot_bloom_os_sdk\sample\3rd\1.1_SCCK33112H6A Gitee源码地址：https://gitee.com/ning./hongdou Github源码地址：https://github.com/ayumid/hongdou 编译指令：.\build.bat -l .\amaziot_bloom_os_sdk\sample\3rd\1.1_SCCK33112H6A 2 组件功能介绍 驱动温度芯片，定时读取芯片寄存器，计算出当前温度，设置温度高限，低限，当温度触发门限后，会产生中断，用户在使用时，可以根据中断相关服务函数，进行后续的处理。 3 代码讲解 1 drv_scck33112h6a_i2c_init 功能：该函数用于，将发送数据长度写入scck33112h6a寄存器。 参数：五 返回值：无 示例： C //初始化i2c总线 ret = drv_scck33112h6a_i2c_init(); 2 drv_scck33112h6a_i2c_read 功能：该函数用于，读取I2C从机。 参数：五 返回值：无 示例： C RegAddr = 0x00; ret = drv_scck33112h6a_i2c_read(&RegAddr, &RegReadValue0); sample_scck33112h6a_catstudio_printf("read reg 00 i2c value=0x%x, ret=%d\n", RegReadValue0, ret); 3 drv_scck33112h6a_i2c_write 功能：该函数用于，发送数据到I2C从机。 参数：五 返回值：无 示例： C RegAddr = 0x06; RegWriteValue = 0xFF; ret = drv_scck33112h6a_i2c_write(&RegAddr, &RegReadValue0); sample_scck33112h6a_catstudio_printf("write i2c value=0x%x, ret=%d\n", RegWriteValue, ret); 4 Demo实战 4.1 创建一个Demo 复制20.1_file_xtu示例工程，到同一个文件夹下，修改文件名为3.1_SSD1315，如图： 4.2 修改makefile 增加文件组件所在目录头文件路径，和源文件路径，如图： 4.3 增加头文件 使用代码编辑器，将新建的工程文件加入代码编辑器中，打开main.c，修改main.c，加入am.h等头文件，如图： 4.4 修改代码 在Phase2Inits_exit 创建一个任务，如图： 4.5 宏定义介绍 sample_scck33112h6a_uart_printf 输出日志到DEBUG 串口，日志比较少，可以输出到这个串口，如果日志比较多，需要输出到usb口，以免不必要的问题出现 sample_scck33112h6a_catstudio_printf 输出日志到USB 串口，使用catstudio查看，catstudio查看日志需要更新对应版本mdb.txt文件，软件打开filtter过滤日志，只查看用户输出的日志 SAMPLE_SSCK33112H6A_STACK_SIZE 栈空间宏定义 4.6 全局变量介绍 sample_scck33112h6a_int_detect_stack_ptr 任务栈空间，本例使用数组实现，用户在做项目时，可以预先估算下当先任务需要的大致栈空间，OS没有提供可以查看栈空间使用情况的API sample_scck33112h6a_int_detect_task_ref 任务指针 4.7 函数介绍 Phase1Inits_enter 底层初始化，本例空 Phase1Inits_exit 底层初始化，本例空 Phase2Inits_enter 底层初始化，本例空 Phase2Inits_exit 创建主任务，初始化消息队列，定时器，任务等。 代码片段： C int ret = 0; GPIOConfiguration config = {0}; //创建定时器 OSATimerCreate(&sample_scck33112h6a_int_detect_timer_ref); //创建中断事件 OSAFlagCreate( &sample_scck33112h6a_int_detect_flg_ref); Os_Create_HISR(&sample_scck33112h6a_int_detect_hisr, "sample_scck33112h6a_int_detect_hisr", sample_scck33112h6a_detect_handler, 2); //创建中断处理任务 OSATaskCreate(&sample_scck33112h6a_int_detect_task_ref, sample_scck33112h6a_int_detect_stack_ptr, SAMPLE_SSCK33112H6A_STACK_SIZE, 100, "detect_task", sample_scck33112h6a_detect_task, NULL); //创建中断处理任务 OSATaskCreate(&sample_scck33112h6a_read_task_ref, sample_scck33112h6a_read_stack_ptr, SAMPLE_SSCK33112H6A_STACK_SIZE, 100, "read_task", sample_scck33112h6a_read_task, NULL); //初始化int引脚，这里使用70脚 gpio126 config.pinDir = GPIO_IN_PIN; config.pinEd = GPIO_TWO_EDGE; config.pinPull = GPIO_PULLUP_ENABLE; config.isr = sample_scck33112h6a_irq_handler; GpioInitConfiguration(SAMPLE_GPIO_ISR_PIN_NUM, config); sample_scck33112h6a_read_task 主任务，获取读温度信息等参数信息。 代码片段： C void sample_scck33112h6a_read_task(void *param) { GPIO_ReturnCode ret = 0; UINT32 value = 0; OSA_STATUS status = OS_SUCCESS; UINT32 flag_value = 0; unsigned char RegAddr = 0; UINT8 pR1_Data = {0}; UINT16 reg0 = 0; UINT16 reg1 = 0; UINT16 reg2 = 0; UINT16 reg3 = 0; //初始化i2c总线 ret = drv_scck33112h6a_i2c_init(); sample_scck33112h6a_catstudio_printf("ql_i2c_init ret %d", ret); //等1s OSATaskSleep(1 * 200); //写配置寄存器 RegAddr = DRV_SCCK33112H6A_REGISTER1_ADDRESS; pR1_Data = 0x60; pR1_Data = 0x90; ql_i2c_write_ext(DRV_SCCK33112H6A_I2C_NUM, DRV_SCCK33112H6A_I2C_SLAVE_ADDR, &RegAddr , 1, pR1_Data, 2); RegAddr = DRV_SCCK33112H6A_REGISTER3_ADDRESS; //写温度高限寄存器 pR1_Data = 0x11; pR1_Data = 0x00; ql_i2c_write_ext(DRV_SCCK33112H6A_I2C_NUM, DRV_SCCK33112H6A_I2C_SLAVE_ADDR, &RegAddr , 1, pR1_Data, 2); //写温度低限寄存器 RegAddr = DRV_SCCK33112H6A_REGISTER2_ADDRESS; pR1_Data = 0x0A; pR1_Data = 0x00; ql_i2c_write_ext(DRV_SCCK33112H6A_I2C_NUM, DRV_SCCK33112H6A_I2C_SLAVE_ADDR, &RegAddr , 1, pR1_Data, 2); //读配置寄存器 RegAddr = DRV_SCCK33112H6A_REGISTER1_ADDRESS; ql_i2c_read_ext(DRV_SCCK33112H6A_I2C_NUM, DRV_SCCK33112H6A_I2C_SLAVE_ADDR, &RegAddr , 1, pR1_Data, 2); reg1 = (UINT16)(pR1_Data << 8 + pR1_Data ); sample_scck33112h6a_catstudio_printf("reg1 value=0x%x, ret=%d\n", reg1, ret); //读温度高限寄存器 RegAddr = DRV_SCCK33112H6A_REGISTER3_ADDRESS; ql_i2c_read_ext(DRV_SCCK33112H6A_I2C_NUM, DRV_SCCK33112H6A_I2C_SLAVE_ADDR, &RegAddr , 1, pR1_Data, 2); reg3 = (UINT16)(pR1_Data < 4; sample_scck33112h6a_catstudio_printf("reg3 value=0x%x, ret=%d\n", reg3, ret); //读温度低限寄存器 RegAddr = DRV_SCCK33112H6A_REGISTER2_ADDRESS; ql_i2c_read_ext(DRV_SCCK33112H6A_I2C_NUM, DRV_SCCK33112H6A_I2C_SLAVE_ADDR, &RegAddr , 1, pR1_Data, 2); reg3 = (UINT16)(pR1_Data < 4; sample_scck33112h6a_catstudio_printf("reg2 value=0x%x, ret=%d\n", reg3, ret); //等1s OSATaskSleep(1 * 200); while(1) { RegAddr = DRV_SCCK33112H6A_REGISTER0_ADDRESS; ql_i2c_read_ext(DRV_SCCK33112H6A_I2C_NUM, DRV_SCCK33112H6A_I2C_SLAVE_ADDR, &RegAddr , 1, pR1_Data, 2); float temp = 0.0; int data = 0; data = (pR1_Data < 4; //判断如果是负数，需要按照二进制补码，去掉符号位，减一取反后取低12位，再乘0.0625，再用0减变为负数 if((data & DRV_SCCK33112H6A_TEMP_SIGNED) == DRV_SCCK33112H6A_TEMP_SIGNED) { temp = (float)(0 - (~((data & DRV_SCCK33112H6A_TEMP_MSK) - 1) & DRV_SCCK33112H6A_TEMP_MSK) * DRV_SCCK33112H6A_TEMP_1LSB); } //正数直接乘0.0625 else { temp = (float)data * DRV_SCCK33112H6A_TEMP_1LSB; } sample_scck33112h6a_catstudio_printf("data: 0x%X data: %d temp:%f\n", data, data, temp); sample_scck33112h6a_catstudio_printf("temprature:%f\n", temp); //等1s OSATaskSleep(1 * 200); } } 4.8 编译 在SDK根目录打开命令行，输入命令.\build.bat -l .\amaziot_bloom_os_sdk\sample\3rd\1.1_SCCK33112H6A\ C++ PS F:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF λ .\build.bat -l .\amaziot_bloom_os_sdk\sample\3rd\1.1_SCCK33112H6A\ 子目录或文件 out\bin 已经存在。 命令语法不正确。 子目录或文件 build\obj 已经存在。 gnumake: Entering directory `F:/3.asr-b/cat.1-asr1606/1.software/BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF/amaziot_bloom_os_sdk/sample/3rd/1.1_SCCK33112H6A' armcc.exe -c --cpu Cortex-R4 --no_unaligned_access -g -O2 --apcs /inter --diag_suppress 2084,1,2,177,188,223,550,1296,2795,6319,9931,9933 --diag_error=warning --gnu --thumb --loose_implicit_cast -DDATA_COLLECTOR_IMPL -DISPT_OVER_SSP -DDIAG_SSP_DOUBLE_BUFFER_USE_DYNAMIC_ALLOCATION -DENV_XSCALE -DL1_DCXO_ENABLED -DLTE_HIGH_MOBILITY_OPTIMIZATION -DRUN_XIP_MODE -DCRANE_Z2 -DCA_LONG_IPC_MSG -DNEZHA3 -DNEZHA3_1826 -DUPGRADE_PLMS -DUPGRADE_PLMS_SR -DLTE_GSMMULTIBCCH -DGPLC_LTE_RSSI_SCAN -DL1V_NEW_RSSI -DUPGRADE_PLMS_3G -DUPGRADE_PLMS_L1 -DUPGRADE_FG_PLMS -DFG_PLMS_URR -DUPGRADE_L1A_FG_PLMS -DUPGRADE_PLMS_STAGE_2 -DUPGRADE_MBCCH -DMULTI_BCCH_READY_IND -DURR_MRAT_ICS_SEARCH -DUPGRADE_ICS -DMRAT_NAS -DUPGRADE_PLMS_SEARCH_API -DICS_MBCCH -DICS_MBCCH_2G_RSSI -DDIAG_NEWPP -DPHS_SW_DEMO -DPHS_SW_DEMO_TTC -DPHS_SW_DEMO_TTC_PM -DFULL_SYSTEM -D_DDR_INIT_ -D_TAVOR_HARBELL_ -DUPGRADE_ARBEL_PLATFORM -D_TAVOR_B0_SILICON_ -DTDL1C_SPY_ENABLE -DDLM_TAVOR -DTAVOR -DFLAVOR_DUALCORE -DDEBUG_D2_MOR_REG_RESEREVED_ENABLE -D_DIAG_USE_COMMSTACK_ -D_TAVOR_DIAG_ -DPM_DEBUG_MODE_ENABLED -DPM_D2FULL_MODE -DPM_EXT_DBG_INT_ARR -DFEATURE_WB_AMR_PS -DMACRO_FOR_LWG -DHL_LWG -DOPTIMIZE_FOR_2G_BCCH -DPLAT_TEST -D_FDI_USE_OSA_ -DPLAT_USE_THREADX -DLWIP_IPNETBUF_SUPPORT -DCRANE_MCU_DONGLE -DAT_OVER_UART -DPHS_SW_DEMO_TTC_PM -DUPGRADE_LTE_ONLY -DEXT_AT_MODEM_SUPPORT -DLTEONLY_THIN_SINGLE_SIM -DLFS_FILE_SYS -DLFS_FILE_SYS_V2 -DPSM_ENABLE -DNO_PAHO_MQTT -DNO_XML -DNO_LWM2M -DREMOVE_MBEDTLS -DNO_AT_NET -DCRANE_SD_NOT_SUPPORT -DNTP -DYMODEM_EEH_DUMP -DENABLE_DM_LTEONLY -DLTEONLY_THIN -DNO_EXTEND_MY_Q_AT -DNOT_SUPPORT_HTTPS -DNOT_SUPPORT_PM813 -DCRANEL_4MRAM -DREMOVE_PB -DUART_NEW_VERSION -DREMOVE_MEP -DREMOVE_SMS -DREMOVE_ENVSIM -DAPN_INCODE -DLTEONLY_THIN_SINGLE_SIM_2MFLASH -DASR160X_OPENCPU_FEATURE -DENABLE_UART3_FEATRUE -DENABLE_UART4_FEATRUE -DYUGE_MBEDTLS_3_2_1 -DENABLE_MAC_TX_DATA_LOGGING -DDISABLE_NVRAM_ACCESS -DINTEL_UPGRADE_EE_HANDLER_SUPPORT -DLTE_W_PS -DL1_DUAL_MODE -DUPGRADE_HERMON_DUAL -DINTEL_UPGRADE_DUAL_RAT -DINTEL_UPGRADE_GPRS_CIPHER_FLUSH -DUPGRADE_ENHANCED_QUAD_BAND -DINTEL_2CHIP_PLAT -DI_2CHIP_PLAT -DUPGRDE_TAVOR_COMMUNICATION -DRUN_WIRELESS_MODEM -DFLAVOR_DDR12MB_GB1MB5 -DFEATURE_SHMEM -DACIPC_ENABLE_NEW_CALLBACK_MECHANISM -DRELIABLE_DATA -DMAP_NSS -DTV_FNAME="\"SW_PLATFORM=PMD2NONE PHS_SW_DEMO PHS_SW_DEMO_PM SRCNUCLEUS FULL_SYSTEM NOACRTC PDFLT PLAT_TEST PV2 DIAGOSHMEM NVM WITHL1V\"" -DTV_FDESC="\"SW_DESCRIPTION=\"" -DENABLE_ACIPC -D_DATAOMSL_ENABLED_ -DUSB_CABLE_DETECTION_VIA_PMIC -DMIPS_TEST -DMIPS_TEST_RAM -DFLAVOR_DIET_RAM -DNVM_INCLUDE -DMSL_INCLUDE -DMSL_POOL_MEM -DNO_AUDIO -DOSA_QUEUE_NAMES -D_DIAG_DISABLE_USB_ -DOSA_NUCLEUS -DOSA_USED -DPM_D2NONE_MODE -DCRANE_SOC_TEMPERATURE_SENSOR -DL1_SW_UPDATE_FOR_DIGRF -DPHS_L1_SW_UPDATE_R7 -DUPGRADE_LTE -DFRBD_CALIB_NVM -DFRBD_AGC_CALIB -DFRBD_FDT_CALIB -DHSPA_MPR -DCAPT_PARAMS_OPTIMIZE -DL1_WB_R99_ONLY -DL1V_WB_R99_ONLY -DINTERGRATED_RF_SUPPORT -DL1_RX_DIV_SUPPORT -DENABLE_OOS_HANDLING -DTAVOR_D2_WB_L1_SUPPORT -DL1_DDR_HIGH_FREQ -DUPGRADE_DIGRF3G_SUPPORT -DW_PS_PLUS_G_PAGING -D"NO_APLP=0" -DINTEL_UPGRADE_UNIFIED_VOICE_TASK -DINTEL_UPGRADE_R99 -DAPLP_SPY_ENABLE -D__TARGET_FEATURE_DOUBLEWORD -DWHOLE_UMTS_STACK -DUSE_TTPCOM_CSR_BLUETOOTH_AUDIO_GAIN_CONTROL -DL1_UPGRADE_R5 -DUPGRADE_EDGE -DUPGRADE_R4_FS1 -DINTEL_UPGRADE_GSM_CRL_IF -DUPGRADE_EGPRS_M -DINTEL_UPGRADE_EGPRS_M -DINTEL_UPGRADE_RF_PARAMS_IN_CF_TDS -DINTEL_UPGRADE_2SAMPLES_PER_SYMBOL -D"GPRS_MULTISLOT_CLASS=12" -D"EGPRS_MULTISLOT_CLASS=12" -DMARVELL_UPGRADE_BSIC_REDESIGN -DMSL_INCLUDE -DINTEL_HERMON_SAC -DCRANE_CUST_BUILD -DL1_SW_UPDATE_FOR_DIGRF -DFLAVOR_COM -DSILICON_PV2 -DSILICON_SEAGULL -DSILICON_TTC_CORE_SEAGULL -DPCAC_INCLUDE -Otime -DBUILD_DATE="\"06 21 2024\"" -DBUILD_TIME="\"10:56:09\"" -Iatcmds\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\telephony\yuge\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hal\UART\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hal\core\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hal\PMU\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hal\GPIO\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\os\posix\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\diag\diag_logic\src -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\csw\SysCfg\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\csw\platform\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\env\win32\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\csw\BSP\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\csw\platform\dev_plat\build -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\os\osa\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\os\threadx\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\os\nu_xscale\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\psm\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\httpclient\src -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\diag\diag_logic\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\timer\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\intc\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\csw\PM\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\pm\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\softutil\TickManager\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\BSP\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\telephony\atcmdsrv\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\telephony\atparser\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\telephony\sdk\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\httpclient\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\ci\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\lwipv4v6\src\include -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\lwipv4v6\src\include\arch -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\lwipv4v6\src\include\ipv4 -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\lwipv4v6\src\include\ipv6 -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\lwipv4v6\src\include\lwip -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\pcac\lwipv4v6\src\include\netif -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\mmi_mat\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\tavor\Arbel\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\tavor\env\inc -IF:\3.asr-b\cat.1-asr1606\1.software\BlOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A09_WIHT_NEWRF\include\asr160x\hop\telephony\modem\inc 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物联网系统中为什么要使用模拟温度传感器 物联网系统中使用模拟温度传感器的原因可以从多个方面来分析，主要包括传感器的特性、成本效益、应用场景以及技术兼容性等。 传感器的特性 直接测量与转换：模拟温度传感器通过热敏电阻、热电偶或热敏电容等元器件，将温度的变化转换为模拟电压或电流信号输出。这种转换方式直接且简单，使得传感器能够快速响应温度变化。 精度与稳定性：模拟温度传感器的精度和稳定性主要取决于热敏元件的品质。虽然其精度可能不如某些数字式传感器，但在许多应用场景中，其精度已经足够满足需求。 成本效益 价格优势：相比数字式温度传感器，模拟温度传感器的成本通常更低。这对于需要大量部署传感器的物联网系统来说，可以显著降低整体成本。 性价比：在不需要极高测量精度的场合，模拟温度传感器的性价比更高。它们能够满足基本的温度测量需求，同时保持较低的成本。 应用场景 环境监测：在环境监测领域，如温度控制、气候观测等，模拟温度传感器可以广泛应用于对测量精度要求不是特别高的场合。 工业自动化：在工业自动化系统中，模拟温度传感器可以用于监控设备的运行温度，确保设备在适宜的温度范围内工作。 农业与畜牧业：在农业和畜牧业中，模拟温度传感器可以用于监测温室、畜舍等环境的温度，为农作物和牲畜的生长提供适宜的环境条件。 家电设备 空调与制冷设备：在空调、冰箱等制冷设备中，模拟温度传感器用于监测室内温度或冰箱内部的温度，并根据设定值自动调节制冷系统的工作状态，以维持恒定的温度环境。 热水器与饮水机：在热水器和饮水机中，模拟温度传感器用于监测水温，并在水温达到设定值时自动切断电源或停止加热，以防止过热或干烧。 厨房电器：在电饭煲、烤箱等厨房电器中，模拟温度传感器也扮演着重要角色，用于监测食物烹饪过程中的温度，确保烹饪效果和安全性。 医疗设备 体温计：传统的水银体温计逐渐被电子体温计所取代，而电子体温计中常使用模拟温度传感器来测量人体温度。这种传感器具有响应速度快、测量准确等优点，为医疗诊断提供了可靠依据。 医疗仪器：在医疗仪器中，如血液透析机、呼吸机等，模拟温度传感器也用于监测设备的工作温度或患者的体温，以确保设备的正常运行和患者的安全。 其他领域 汽车行业：在汽车制造和维修中，模拟温度传感器用于监测发动机冷却液温度、进气温度等参数，以确保发动机的正常运行和延长使用寿命。 农业领域：在温室大棚中，模拟温度传感器可用于监测室内温度，并根据需要自动调节通风、加湿或降温设备，以创造适宜植物生长的环境条件。 技术兼容性 广泛兼容：模拟温度传感器与各种电子设备和系统具有良好的兼容性。它们可以通过简单的电路设计与控制系统相连，实现温度数据的采集和传输。 易于集成：在物联网系统中，模拟温度传感器可以轻松地集成到各种传感器网络中，实现温度数据的远程监控和实时分析。 综上所述，物联网系统中使用模拟温度传感器的原因主要包括其直接测量与转换的特性、成本效益、广泛的应用场景以及技术兼容性。这些因素共同使得模拟温度传感器在物联网系统中扮演着重要的角色。 本文会再为大家详解传感器家族中的一员——模拟温度传感器 温度传感器的定义 工作模拟温度传感器通过其内部的温度敏感元件（如热敏电阻、热电偶等）来感知环境温度的变化。当环境温度发生变化时，这些敏感元件的某些物理特性（如电阻值、热电势等）会随之改变。通过测量这些物理特性的变化，并经过适当的信号转换和放大电路处理，模拟温度传感器最终将温度的变化转换为模拟电压或电流信号进行输出.模拟温度传感器的工作原理主要基于物质的温度敏感性质。其中，最常用的敏感元件是热敏电阻和热电偶。 温度传感器的分类 1、热敏电阻： 热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化。具体来说，其电阻值随温度的升高而升高，随温度的降低而降低。当热敏电阻与电路相连接时，通过测量电阻值的变化，我们可以推算出环境的温度。 原理 热敏电阻是一种基于电阻温度系数的传感器，其电阻值随温度的变化而变化。当热敏电阻受到温度变化时，其电阻值会相应地增加或减少，这种变化可以通过电路转换为电压或电流信号进行输出。 分类 正温度系数热敏电阻（PTC）：电阻值随温度升高而增加。 负温度系数热敏电阻（NTC）：电阻值随温度升高而减小，这种类型的热敏电阻在实际应用中更为常见。 特点 响应速度快，测温范围广。 体积小，重量轻，易于安装。 价格相对较低，适合大规模应用。 2、热电偶： 热电偶由两种不同金属导线组成，这两种导线的接触点称为热电接头。当热电接头与环境温度不一致时，会产生热电动势。通过测量热电动势的大小，我们可以计算出环境的温度。 定义与原理 热电偶是一种基于热电效应的温度传感器，由两种不同金属或半导体材料组成。当热电偶的两端存在温度差时，会产生热电动势，其大小与温度差成正比。通过测量热电动势，可以计算出热电偶冷端的温度和被测介质的温度。 分类 热电偶的种类繁多，常见的有K型、T型、E型、J型等，它们由不同的金属或合金材料制成，具有不同的测温范围和精度。 特点 测温范围广，适用于高温测量。 精度高，稳定性好。 可用于非接触式测量，适用于难以直接测量的场合。 除了热敏电阻和热电偶外，还有一些其他类型的模拟温度传感器，如模拟集成温度传感器等。这些传感器通常将温度传感器与信号调理电路集成在一个芯片上，实现温度测量和信号输出的功能。它们具有体积小、功耗低、精度高等优点，广泛应用于各种电子设备中。 温度传感器的工作过程 模拟温度传感器的工作过程可以分为以下几个步骤： 感知温度变化：当环境温度发生变化时，热敏电阻或热电偶作为敏感元件，能够感知到温度的变化。 信号转换：敏感元件感知到的温度变化信号需要通过信号转换电路进行处理。例如，热敏电阻的电阻值变化会转化为电压或电流信号的变化。 信号输出：模拟温度传感器将处理后的信号以模拟电压或电流信号的形式输出，供后续设备使用 除了热敏电阻和热电偶外，还有一些其他类型的模拟温度传感器，如模拟集成温度传感器等。这些传感器通常将温度传感器与信号调理电路集成在一个芯片上，实现温度测量和信号输出的功能。它们具有体积小、功耗低、精度高等优点，广泛应用于各种电子设备中。 温度传感器的优缺点 优点 成本低廉：相对于数字温度传感器，模拟温度传感器的制造成本通常更低，这使得它们在大规模应用中更具经济性。 功能简单：模拟温度传感器的主要功能是进行温度的测量，并通过模拟信号（如电压或电流）输出温度值，其设计相对简单，易于实现。 测量范围广：不同类型的模拟温度传感器，如热敏电阻和热电偶，具有不同的测温范围，可以覆盖从低温到高温的广泛区间。 可定制性强：用户可以根据具体需求选择合适的敏感元件和信号处理电路，实现定制化的温度测量。 系统响应迅速：在一些应用中，模拟温度传感器的响应速度较快，能够迅速反映温度的变化。 功耗小：模拟温度传感器在工作时消耗的电能相对较小，有助于延长设备的电池寿命或降低整体能耗。 缺点 线性度差：在某些温度范围内，模拟温度传感器的输出信号可能与实际温度之间存在非线性关系，这需要进行额外的校准或补偿以提高测量精度。 易受干扰：模拟信号在传输过程中容易受到电磁干扰等外部因素的影响，导致测量结果的准确性下降。特别是在复杂电磁环境中，这种干扰可能更为显著。 需要额外电路：为了将模拟信号转换为可读的温度值，通常需要额外的信号处理电路，这增加了系统的复杂性和成本。 精度有限：与高精度数字温度传感器相比，模拟温度传感器的测量精度可能较低，无法满足一些对温度精度要求较高的应用场景。 温度漂移：长时间使用或环境变化可能导致模拟温度传感器的性能发生变化，如温度漂移等，这会影响测量结果的稳定性和准确性。为了减小温度漂移的影响，需要定期进行校准和维护。 温度传感器的选型参数 1、测量范围 定义：指传感器所能测量的温度范围。 重要性：选择时应根据实际应用场景中的温度范围来确定。如果传感器测量范围太小，则无法满足实际应用需求；而如果测量范围太大，则可能会损失精度。 2、精度 定义：指传感器测量值与实际值之间的误差。 重要性：对于高精度的实时测量场合，应选择精度高的传感器。同时，精度通常也与价格成正比，需根据实际需要和可承受的成本来选择。 3、灵敏度 定义：指传感器对温度变化的敏感程度，即温度变化时传感器输出信号的变化量。 重要性：灵敏度高的传感器能够更快地响应温度变化，适用于需要快速测量的场合。 4、响应时间 定义：指传感器从测量环境变化到信号输出的时间。 重要性：对于需要快速响应的应用，如高速加热或冷却过程中的温度监测，需要选择具有较快响应时间的传感器。 5、稳定性 定义：指传感器在长时间使用过程中保持性能稳定的能力。 重要性：稳定性好的传感器能够确保长期测量的准确性，减少因传感器性能变化而导致的测量误差。 6、输出方式 定义：指传感器输出信号的形式，常见的有模拟电压输出和模拟电流输出。 重要性：选择输出方式时，应注意与使用环境要求的兼容性，如抗干扰能力和输出格式等。 7、封装形式 定义：指传感器的物理结构和安装方式。 重要性：封装形式的选择应考虑到实际应用场景中的空间限制、安装便捷性以及防护等级等因素。 8、成本和可维护性 定义：指传感器的价格以及后续维护的难易程度。 重要性：在选择传感器时，需要在性能和成本之间进行权衡，并根据实际需求做出选择。同时，考虑传感器的维护周期和更换周期，以确保传感器的长期可靠性和稳定性。 温度传感器的厂商 模拟温度传感器厂商众多，涵盖了全球范围内的多个知名企业和品牌。以下是一些主要的模拟温度传感器厂商： 国际厂商 Endress+Hauser Group Services：作为全球领先的传感器和仪器制造商之一，Endress+Hauser在模拟温度传感器领域有着显著的市场份额和技术实力。 Emerson Electric：美国著名的跨国公司，涉足多个工业领域，其生产的模拟温度传感器在工业自动化、制药、食品与饮料等行业有着广泛的应用。 Baumer：德国的一家知名传感器制造商，其模拟温度传感器产品以高精度和可靠性著称，广泛应用于各种工业环境中。 OMEGA Engineering：美国的一家老牌传感器和仪器制造商，提供多种类型的模拟温度传感器，满足不同行业的需求。 Intempco Controls：另一家在模拟温度传感器领域具有影响力的厂商，其产品广泛应用于温度测量和控制领域。 德州仪器（Texas Instruments, TI）：全球最大的模拟电路技术部件制造商之一，其温度传感器产品系列全面，包括模拟温度传感器，广泛应用于汽车电子、消费电子等领域。 霍尼韦尔（Honeywell）：国际性从事自控产品开发及生产的公司，生产的模拟温度传感器在航空航天、交通运输、医疗及工业领域均有广泛应用。 意法半导体（STMicroelectronics）：拥有世界上最强大的产品阵容之一，其传感器产品包括模拟温度传感器，主要应用于汽车电子、工业控制等领域。 国内及台湾厂商 华工科技：来自中国湖北省武汉市的高科技企业，虽然以激光技术应用为主，但在传感器领域也有一定涉及。 TDK：日本知名的电子工业品牌，其产品线包括多种传感器，但具体在模拟温度传感器领域的表现可能因产品线调整而有所不同。 芝浦电子：日本的热敏电阻顶级生产商，虽然以热敏电阻为主打产品，但也生产和销售温湿度传感器，包括模拟温度传感器。 TKS：来自中国台湾的电子保护组件品牌，生产的产品涵盖温度传感器等，但具体在模拟温度传感器领域的市场份额和影响力可能相对有限。 （如有侵权，联系删除）

物联网系统中为什么要使用数字式温度传感器芯片 物联网系统中使用数字式温度传感器芯片的原因主要有以下几点： 高精度与稳定性 高精度测量：数字式温度传感器芯片，如DS18B20，采用芯片集成技术，能够有效抑制外界不同程度的干扰，从而提供高精度的温度测量。这对于物联网系统来说至关重要，因为准确的温度数据是许多应用（如冷链监控、智能家居温控等）的基础。 稳定性强：相较于模拟式温度传感器，数字式芯片在电路设计、信号处理等方面更加稳定，减少了因电路波动或环境变化导致的测量误差。 直接数字输出与易处理 直接数字输出：数字式温度传感器芯片直接输出串行数字信号，无需进行模拟到数字的转换，简化了后续的数据处理流程。这对于物联网系统中的微控制器或处理器来说，可以直接接收并处理这些数字信号，提高了系统的整体效率和响应速度。 接口简单：数字式温度传感器的接口设计简洁，便于与物联网系统中的其他设备进行连接和通信。这降低了系统集成的复杂度，并提高了系统的可扩展性。 抗干扰能力强 单总线技术：许多数字式温度传感器芯片采用单总线技术，这种技术不仅简化了通信线路，还增强了芯片的抗干扰能力。在物联网环境中，各种设备通过无线网络进行通信，容易受到电磁干扰等因素的影响。数字式温度传感器的抗干扰能力能够有效保障数据的准确传输。 成本控制与开发周期 成本控制：虽然数字式温度传感器芯片在初始投资上可能略高于某些模拟式传感器，但其高精度、稳定性和易处理的特点使得系统整体成本得到有效控制。此外，随着生产规模的扩大和技术的成熟，数字式传感器的成本也在不断降低。 缩短开发周期：数字式温度传感器芯片的设计简洁、易于使用，有助于缩短物联网系统的开发周期。开发人员可以更快地完成传感器的集成和调试工作，从而加速产品的上市速度。 具体应用场景 智能家居 在智能家居中，数字温度传感器被广泛应用于室内环境温度的测量和控制。通过将数字温度传感器嵌入到智能家居设备中，如空调、地暖、暖气等，可以实现对室内温度的自动优化调节，提高用户的生活舒适度。这些传感器能够实时监测室内温度，并根据预设的温度范围自动调节设备的工作状态，从而实现节能和舒适度的平衡。 医疗设备 在医疗设备中，数字温度传感器也发挥着重要作用。它们通常被用于体温测量或手术过程中的温度监测等方面。相比传统的温度计测量方式，数字温度传感器具有精度高、响应快等优点，能够更加准确地反映体温的变化情况，为医疗人员提供更加科学有效的诊断依据。同时，在医疗设备的温度控制系统中，数字温度传感器也扮演着重要角色，确保设备在适宜的温度下运行，保障患者的安全。 工业控制 在工业控制领域，数字温度传感器被广泛应用于温度控制和保护。通过将数字温度传感器嵌入到工业设备中，如熔炉、烤箱、冶金设备等，可以实现对设备内部温度的实时监测和控制。这有助于确保生产过程中的温度稳定性，提高生产效率和产品质量。同时，在设备出现过热等异常情况时，数字温度传感器能够迅速发出警报，保护设备免受损坏，降低生产风险。 农业领域 在农业领域，数字温度传感器也被用于监测和控制温室、大棚等农业设施的温度。通过实时监测温度，农民可以了解农作物的生长环境，并采取相应的措施来调节温度，为农作物提供适宜的生长条件。这有助于提高农作物的产量和品质，促进农业生产的可持续发展。 其他领域 除了以上几个领域外，数字温度传感器还广泛应用于其他多个领域。例如，在汽车电子中，数字温度传感器被用于监测发动机冷却水温度、进气温度等参数；在航空航天领域，数字温度传感器被用于监测飞机、火箭等设备的温度状况；在环境监测中，数字温度传感器被用于监测大气温度、海洋温度等环境参数。 综上所述，物联网系统中使用数字式温度传感器芯片可以带来高精度、稳定性、易处理、抗干扰能力强以及成本控制和开发周期缩短等多重优势。这些优势使得数字式温度传感器芯片成为物联网系统中不可或缺的重要组件。 本文会再为大家详解数字式温度传感器芯片。 数字式温度传感器芯片定义： 数字式温度传感器（芯片）：就是能把温度物理量和湿度物理量，通过温度敏感元件和相应电路转换成方便计算机、plc、智能仪表等数据采集设备直接读取得数字量的传感器。 数字温度传感器（芯片）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。目前，国际上已开发出多种数字温度传感器（芯片）系列产品。数字温度传感器（芯片）内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。数字温度传感器（芯片）的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）;并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化也取决于软件的开发水平。 数字式温度传感器芯片产品原理： 数字式温度传感器（芯片）采用硅工艺生产的数字式温度传感器，其采用PTAT结构，这种半导体结构具有精确的，与温度相关的良好输出特性。PTAT的输出通过占空比比较器调制成数字信号，占空比与温度的关系如下式：DC=0.32 0.0047*t，t为摄氏度。输出数字信号故与微处理器MCU兼容，通过处理器的高频采样可算出输出电压方波信号的占空比，即可得到温度。该款温度传感器因其特殊工艺，分辨率优于0.005K。 数字式温度传感器芯片 测温过程：将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被测温度的数字信号，使用方便，但响应速度较慢（100ms数量级）。如温度IC，温度集成电路(IC)是一种数字温度传感器，它有非常线性的电压∕电流—温度关系。有些IC传感器甚至有代表温度、并能被微处理器直接读出的数字输出形式。有两类具有如下温度关系的温度IC：电压IC: 10 mV/K；电流IC: 1μA/K。 开始供电时，数字温度传感器（芯片）处于能量关闭状态，供电之后用户通过改变寄存器分辨率使其处于连续转换温度模式或者单一转换模式。在连续转换模式下，数字温度传感器（芯片）连续转换温度并将结果存于温度寄存器中，读温度寄存器中的内容不影响其温度转换;在单一转换模式，数字温度传感器（芯片）执行一次温度转换，结果存于温度寄存器中，然后回到关闭模式，这种转换模式适用于对温度敏感的应用场合。在应用中，用户可以通过程序设置分辨率寄存器来实现不同的温度分辨率，其分辨率有8位、9位、10位、11位或12位五种，对应温度分辨率分别为1.0℃、0.5℃、0.25℃、0.125℃或0.0625℃，温度转换结果的默认分辨率为9位。 数字式温度传感器芯片优缺点： 数字温度传感器芯片的优点 高精度：数字温度传感器芯片通常具有较高的测量精度和稳定性，能够提供更准确的温度读数。这得益于其内置的模数转换器（ADC）和校准算法，使得温度信号在转换为数字信号时更加精确。 快速响应：数字温度传感器芯片的响应速度通常比模拟温度传感器更快，因为它们能够实时监测并快速反馈温度变化。这种快速响应特性对于需要实时温度控制的场合尤为重要。 抗干扰能力强：数字温度传感器芯片采用数字信号输出，相比模拟信号，数字信号在传输过程中更不容易受到电磁干扰和噪声的影响，从而提高了系统的稳定性和可靠性。 易于集成和处理：数字温度传感器芯片可以直接与数字电路连接，无需进行信号放大、滤波和模数转换等复杂处理过程，简化了电路设计，降低了系统成本。同时，数字信号也便于进行数字信号处理和远程传输。 低功耗：由于数字温度传感器芯片采用先进的CMOS工艺制造，其功耗通常较低，适合用于电池供电等对电源要求较高的场合。 模拟温度传感器的优点 成本较低：在某些情况下，模拟温度传感器的成本可能低于数字温度传感器芯片，尤其是对于一些简单的温度测量应用。 适应性强：模拟温度传感器可以适应更广泛的温度范围和工作环境条件，因为它们通常不需要额外的电源或复杂的电路支持。 数字温度传感器芯片的缺点 价格较高：相比模拟温度传感器，数字温度传感器芯片通常价格较高。这主要是由于其生产工艺复杂、集成度高以及附加功能多等因素导致的。然而，随着生产技术的不断进步和市场规模的扩大，数字温度传感器芯片的价格有望逐渐降低。 需要外部电源：虽然数字温度传感器芯片本身功耗较低，但仍然需要外部电源供电。在一些低功耗或无电源的应用场景中，这可能会成为一个限制因素。然而，随着低功耗设计技术的发展，一些数字温度传感器芯片已经能够实现自供电或低功耗运行。 模拟温度传感器的缺点 精度较低：模拟温度传感器的精度通常低于数字温度传感器芯片。它们可能受到多种因素的影响，如温度漂移、非线性误差和噪声等，从而导致测量精度下降。 易受干扰：模拟信号在传输过程中容易受到电磁干扰和噪声的影响，导致测量结果不准确。这需要采取额外的措施来降低干扰和噪声的影响。 处理复杂：模拟温度传感器输出的信号通常需要经过放大、滤波和模数转换等复杂处理过程才能被数字系统使用。这增加了系统的复杂性和成本。 数字式温度传感器芯片分类： 单总线接口 单总线（1-wire）是美国DALLAS公司推出的外围串行扩展总线技术。与SPI、I²C串行数据通信方式不同，它采用单根信号线传输。 这种协议由一个总线主节点、或多个从节点组成系统，通过根信号线对从芯片进行数据的读取。每一个符合单总线协议的从芯片都有一个唯一的地址，包括48位的序列号、8位的家族代码和8位的CRC代码。主芯片根据64位寻址对各个芯片进行双向通信，因此其协议对时序的要求较严格，初始化、写bit或读bit都有严格的时序要求，但是位于位之间没有严格要求。 单总线的数据传输速率一般为16．3Kbit/s，最大可达142 Kbit/s，通常情况下采用100Kbit/s以下的速率传输数据。主设备I/O口可直接驱动200m范围内的从设备，经过扩展后可达1km范围。 这种传输方式信号线上既传输时钟又传输数据，而且数据传输是双向的，具有节省I/O口线、资源结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。 单总线只有一根数据线，设备（主机或从机）通过一个漏极开路或三态端口，连接至该数据线，这样允许设备在不发送数据时释放数据总线，以便总线被其它设各所使用。单总线端口为漏极开路，其内部等效电路下图所示： 单总线电路外接一个约5K的上拉电阻，当单总线处于空闲状态时为高电平，如果总线保持低电平超过480us，总线上的所有器件将复位。另外，在寄生方式供电时，为了保证单总线器件在某些工作状态下（如温度转换期间、EEPROM写入等）具有足够的电源电流，必须在总线上提供强上拉。 单总线温度传感器主要有数字温度传感器(如DS18B20)、DHT11等。 SPI总线接口 SPI 是一种四线制串行总线接口，为主/从结构，四条导线分别为串行时钟(SCLK)、主出从入(MOSI、主入从出(MISO)和从选(SS)信号。主器件为时钟提供者，可发起读从器件或写从器件操作。这时主器件将与一个从器件进行对话。当总线上存在多个从器件时，要发起一次传输，主器件将把该从器件选择线拉低，然后分别通过MOSI 和MISO 线启动数据发送或接收。 SPI 时钟速度很快，范围可从几兆赫兹到几十兆赫兹，且没有系统开销。SPI 在系统管理方面的缺点是缺乏流控机制，无论主器件还是从器件均不对消息进行确认，主器件无法知道从器件是否繁忙。 因此必须设计聪明的软件机制来处理确认问题。同时SPI 也没有多主器件协议，必须采用很复杂的软件和外部逻辑来实现多主器件架构。每个从器件需要一个单独的从选择信号。总信号数最终为n+3 个，其中n是总线上从器件的数量。因此，导线的数量将随增加的从器件的数量按比例增长。同样，在SPI 总线上添加新的从器件也不方便。对于额外添加的每个从器件，都需要一条新的从器件选择线或解码逻辑。 IIC总线接口 I2C 是一种二线制串行总线接口，工作在主/从模式。二线通信信号分别为开漏SCL 和SDA 串行时钟和串行数据。主器件为时钟源。数据传输是双向的，其方向取决于读/写位的状态。每个从器件拥有一个唯一的7 或10 位地址。主器件通过一个起始位发起一次传输，通过一个停止位终止一次传输。起始位之后为唯一的从器件地址，再后为读/写位。 I2C总线速度为从0Hz到3.4MHz。它没有SPI 那样快，但对于系统管理器件如温度传感器来说则非常理想。 I2C 存在系统开销，这些开销包括起始位/停止位、确认位和从地址位，但它因此拥有流控机制主器件在完成接收来自从器件的数据时总是发送一个确认位，除非其准备终止传输。从器件在其接收到来自主器件的命令或数据时总是发送一个确认位。当从器件未准备好时，它可以保持或延展时钟，直到其再次准备好响应。 I2C允许多个主器件工作在同一总线上。多个主器件可以轻松同步其时钟，因此所有主器件均采用同一时钟进行传输。多个主器件可以通过数据仲裁检测哪一个主器件正在使用总线，从而避免数据破坏。 由于I2C总线只有两条导线，因此新从器件只需接入总线即可，而无需附加逻辑。 SMBus总线接口 SMBus是一种二线制串行总线，1996年第一版规范开始商用。它大部分基于I2C总线规范。和I2C样，SMBus不需增加额外引脚，创建该总线主要是为了增加新的功能特性，但只工作在100kHz且专门面向智能电池管理应用。它工作在主/从模式:主器件提供时钟，在其发起一次传输时提供一个起始位，在其终止一次传输时提供一个停止位;从器件拥有一个唯一的7或10位从器件地址。 SMBus与I2C总线之间在时序特性上存在一些差别。首先，SMBus需要一定数据保持时间，而I2C总线则是从内部延长数据保持时间。SMBus具有超时功能，因此当SCL太低而超过35 ms时，从器件将复位正在进行的通信。相反，I2C采用硬件复位。SMBus具有一种警报响应地址(ARA)，因此当从器件产生一个中断时，它不会马上清除中断，而是一直保持到其收到一个由主器件发送的含有其地址的ARA为止。 SMBus只工作在从10kHz到最高100kHz。最低工作频率10kHz是由SMBus超时功能决定的。 单线脉冲总线接口 单线脉冲输出数字温度传感器支持计数式通信，仅需单根信号线即可同时完成芯片供电和通信输出功能，有效降低MCU开销和成本。 中科银河芯自主研发设计的产品GX0011可直接替代NTC热敏电阻，无需任何外部感温单元即可实现12位（0.0625℃）温度输出， 在-50°C~ +150°C的正常工作范围内，测温精度误差< ±1℃，并具有良好的温度线性度曲线，适用于通信、计算机、消费电子、环境、工业和仪器仪表等应用场景。 GX0011 支持两种连接方式：上拉连接和下拉连接。需要注意的是，当采用下拉连接时，脉冲将从 GND 引脚（即拉电阻侧）输出，且总线极性与上拉连接方式相反，上电时 GND 引脚为低电平，温度转换完成后 GND 引脚周期发送高脉冲（占空比 25%）。 在单点应用中，上位机 MCU 仅需要一个 GPIO 口来对脉冲次数进行计数，可以有效节省 GPIO 资源。 单点应用参考电路如下： 在多点应用中，所有 GX0011 共享 GPIO0 作为脉冲计数端口，并且共用同一上下拉电阻。通过将 GPIO1 到GPIOn 中的一个拉低（下拉连接则为拉高）可以使能相应的 GX0011 测温节点。其余不用节点必须设置为高阻（或 两脚短接）状态。注意：如果两个及以上节点同时使能，相互之间会产生数据冲突。 上图所示，如果MCU接多个测温终端，需要占用过多IO资源，为解决上述问题，申矽凌（Sensylink）凭借其在热管理这一细分领域的技术积累，推出了总线式脉冲计数接口数字温度传感器芯片产品CT1721。支持在一个I/O PIN上，允许最多并联9颗产品，通过脉冲计数接口，同时监控九个区域的温度数据。用户通过2个PIN（AD0, AD1）设置不同的地址码（每个PIN通过接GND，DIO以及悬空，定义为3种状态），达到在总线上区分的目的。工作电压范围：1.4V - 5.5V，满足绝大多数系统温度测量/监控场景。 数字式温度传感器芯片选型： 测量范围和精度 测量范围：首先确定所需测量的温度范围，并选择能够覆盖该范围的传感器。例如，对于极低温度或极高温度的应用，需要选择具有相应测量范围的特殊传感器。 精度：根据应用对温度测量的精确度要求选择合适的传感器。精度表示传感器读数和系统实际温度之间的误差，通常针对不同温度范围有数个最高精度指标。 输出信号类型 数字温度传感器有多种输出信号类型，包括模拟信号、数字信号、总线信号（如I2C、SPI）等。根据控制系统或显示设备的需求选择合适的输出信号类型。 测量方式 接触式：传感器需要与被测物体接触，适用于需要精确测量物体表面或内部温度的场景。 非接触式（如红外线传感器）：通过测量物体表面发射的红外线辐射能量来测量温度，适用于不接触物体、远距离测量的场景。 响应速度 根据实际应用场景的响应时间要求进行选择。对于需要快速响应的应用，如汽车电子领域，应选择响应速度更快的数字温度传感器。 抗干扰性能 在一些复杂环境下，数字温度传感器需要具备一定的抗干扰性能，以应对电磁干扰、振动干扰等。 成本和体积 成本：在满足性能要求的前提下，考虑传感器的成本和性价比。对于成本敏感的应用场景，可以选择价格较为低廉的数字温度传感器。 体积：对于空间有限的应用场景，选择体积更小的数字温度传感器更为合适。 其他因素 防护等级和防爆等级：根据实际工作环境选择合适的防护等级和防爆等级。 品牌和售后服务：选择知名品牌和有良好售后服务的数字温度传感器，以保证产品质量和售后服务支持。 校准和标定：考虑是否需要校准或标定传感器以获得更准确的测量结果。一些传感器在出厂时已经过校准，而其他传感器则可能需要在使用前进行校准。 数字式温度传感器芯片的厂商 1、霍尼韦尔（Honeywell） 公司简介：霍尼韦尔国际公司是一家在技术和制造业方面占世界领先地位的多元化跨国公司。其业务涉及多个领域，包括航空航天、住宅及楼宇控制、工业控制技术等。霍尼韦尔在传感器技术方面有着深厚的积累，其数字温度传感器在全球市场上享有很高的声誉。 应用领域：霍尼韦尔的数字温度传感器被广泛应用于工业自动化、航空航天、医疗设备等多个领域。 2、西门子（Siemens） 公司简介：西门子是全球电子电气工程领域的领先企业，自1872年进入中国以来，以创新的技术和卓越的解决方案支持中国的发展。西门子在传感器领域有着丰富的产品线，包括多种类型的温度传感器。 应用领域：西门子的数字温度传感器在工业自动化、能源、交通等领域得到广泛应用。 3、德州仪器（Texas Instruments, TI） 公司简介：德州仪器是一家全球知名的半导体公司，主要从事设计制造、测试销售模拟以及嵌入芯片处理服务。其在数字温度传感器领域拥有强大的技术实力和丰富的产品线。 应用领域：TI的数字温度传感器被广泛应用于消费电子、汽车电子、工业控制等多个领域。 4、意法半导体（STMicroelectronics, ST） 公司简介：意法半导体是全球规模较大的微电子产品生产企业，其产品涵盖高性能控制器、安全型智能卡芯片等多个领域。意法半导体在温度传感器领域也有着丰富的产品线和广泛的应用。 应用领域：意法半导体的数字温度传感器在汽车电子、工业控制、智能家居等领域得到广泛应用。 5、其他厂商 除了以上几家知名厂商外，还有许多其他优秀的数字温度传感器厂商，如Amphenol、Sensata、TDK、华工科技、正泰新能源等。这些厂商在各自的领域内都具有一定的技术实力和市场份额，为数字温度传感器行业的发展做出了重要贡献。 供应商A：北京智芯微电子科技有限公司 1、产品能力 （1）选型手册 （2）主推型号1： SCCK33112H6A 对应的产品详情介绍 SCCK33112H6A是一款高精度、低功耗、可替代NTC/PTC热敏电阻的数字温度传感器，可用于通信、计算机、消费类电子、环境、工业和仪器仪表应用中的温度测量。SCCK33112H6A在-40°C至+125°C的正常工作范围内，可提供≤±0.5℃的温度精度，并具有良好的温度线性度。SCCK33112H6A可提供扩展测温模式，将测温范围扩展为-55℃至+150℃。SCCK33112H6A的额定工作电压范围为1.4V~5.5V，在整个工作范围内最大静态电流为10µA（测温频率4Hz时）。集成在芯片内部的12位ADC分辨率低至0.0625°C。 SCCK33112H6A采用1.6mm×1.6mm的SOT563 /DFNWB封装，兼容SMBus和I2C接口，在一条总线上最多可挂载四个从机，并具有SMBus报警功能。 基 本 性 能 •测温范围：-55°C ~ +150°C •测温精度：±0.5°C（-40°C ~ +125°C） •封装：6-Pin SOT563（1.60 mm × 1.60 mm） 6-Pin DFNWB（1.60 mm × 1.60 mm） •电源电压：1.4V ~ 5.5V •低静态电流 正常工作：≤10μA（4Hz） 关断模式：≤1μA •分辨率：0.0625°C •数字输出：兼容SMBus™、I2C接口 应 用 场 景 •便携式、电池供电应用 •电源温度监控 •电脑外部设备热保护 •笔记本电脑 •电池管理 •办公机器 •恒温控制 •机电设备温度 •一般温度测量： – 工业控制 – 测验设备 – 医疗仪器 硬件参考设计 研发设计注意使用事项 在 SCCK33112H6A 的 V+引脚上添加一个 RC 滤波器可以进一步降低外部噪声的影响，如下图所示，其中的 RF 必须小于 5kΩ，CF 必须大于 10nF。 实际测温中，需将 SCCK33112H6A 放置在被监控的热源附近，并采用适当的布局以实现良好的热 耦合，确保在最短的时间间隔内捕获温度变化。为了在需要测量空气或表面温度的应用中保持精度，请注 意将封装和引线与环境温度隔离。导热粘合剂有助于实现精确的表面温度测量。 核心料（哪些项目在用） 奇迹物测温终端项目 2、支撑 （1）技术产品 技术资料 SCCK33112H6A数据手册.pdf 供应商B：Sensirion 1、产品能力 （1）选型手册 （2）主推型号1： SHT20 对应的产品详情介绍 SHT20，新一代Sensirion湿度和温度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚DFN封装，底面3 x 3mm ，高度1.1mm 传感器输出经过标定的数字信号，标准 I2C 格式。SHT20配有一个全新设计的CMOSens®芯片、一个经过改进的电容式湿度传感元件和一个标准的能隙温度传感元件，其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器（SHT1x和SHT7x）的可靠性水平。例如，新一代湿度传感器，已经经过改进使其在高湿环境下的性能更稳定。每一个传感器都经过校准和测试。在产品表面印有产品批号，同时在芯片内存储了电子识别码-可以通过输入命令读出这些识别码。 此外，SHT20的分辨率可以通过输入命令进行改变（8/12bit乃至12/14bit的RH/T），传感器可以检测到电池低电量状态，并且输出校验和，有助于提高通信的可靠性。由于对传感器做了改良和微型化改进，因此它的性价比更高-并且最终所有设备都将得益于尖端的节能运行模式。可以使用一个新的测试包EK-H4对SHT20进行测试 2、支撑 （1）技术产品 技术资料 SHT20 中文技术手册.pdf 供应商C：深圳市华普微电子股份有限公司 1、产品能力 （1）选型手册 （2）主推型号1： T09 对应的产品详情介绍 高温精度和超低功耗（低运行和静态电流）使得T09非常适合移动/电池供电应用。 T09是一个易于集成和使用的解决方案，具有工厂校准的传感器，集成线性化，可以在一条总线上可以使用8个不同I²C地址此外，T09温度传感器系统具有报警功能，可触发中断以保护设备免受过高温度的影响。 硬件参考设计 2、支撑 （1）技术产品 技术资料 T09Datasheet-V1.0.pdf 供应商D：郑州炜盛电子科技有限公司 1、产品能力 （1）选型手册 （2）主推型号1： WHT 20 对应的产品详情介绍 WHT 20 温湿度传感器嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚 SMD 封装，温度和湿度信号 可以在不同的引脚读出，底面 3.0×3.0 mm，高度 1.0 mm。传感器输出经过标定的数字信号， 标准I2C格式。 WHT 20 配有一个 ASIC 芯片、一个 MEMS 电容式湿度传感元件和一个温度传感元件。 WHT 20 温湿度传感器都经过校准和测试，具有优秀的可靠性和长期稳定性。 硬件参考设计 2、支撑 （1）技术产品 技术资料 3d04f55ead30e754e5ceb7cf1ee88745f94b44fe.pdf （如有侵权，联系删除）

全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗（瑞士证券交易所股票代码：AMS）近日宣布，与知名合作伙伴greenteg携手推出的CORE传感器为耐力运动领域带来新变革——其体温监测技术已成为全球铁人三项运动项目的关键技术支持。 这项创新的核心在于greenteg经过认证的CALERA®热通量传感器和算法。这些传感器可以轻松集成到智能可穿戴设备中，具有广泛的应用前景。而CALERA®传感器技术与艾迈斯欧司朗先进的AS6221数字温度传感器在CORE设备中完美结合，为耐力运动员提供了可靠的数据和洞察能力。凭借其创新设计，这款轻巧紧凑的可穿戴设备能够帮助运动员调节体温，有效降低体温过热风险，助力他们发挥最佳运动水平。 想象一下：2022年铁人三项世锦赛冠军Gustav Iden，在夏威夷科纳的终点线上举起双手庆祝胜利，他的身上就佩戴着来自艾迈斯欧司朗的尖端嵌入式温度传感器。Gustav Iden和Kristian Blummenfelt这对挪威铁人三项双雄根据CORE提供的深度数据来微调他们的训练策略，确保他们在比赛中保持领先。 Gustav Iden是2022年夏威夷科纳铁人三项世锦赛冠军，同时也是2019年和2021年铁人三项70.3世锦赛冠军得主：照片捕捉到他在2022年铁人三项世锦赛上冲过终点线的瞬间，身上佩戴着配备艾迈斯欧司朗温度传感器的CORE可穿戴设备。 经过多年深入的实验室测试，CORE的热疲劳指数公式得到进一步优化，可以更准确地反映身体的热疲劳情况，并为此引入更易于理解的热区概念。这些热区是利用艾迈斯欧司朗温度传感器测量的温度数据，由皮肤温度和核心温度之间的关系确定的。 在全球体育赛事中，运动员们必须在愈加严苛的条件下比赛。CORE技术凭借超高的精度成为精准的标杆，其提供的关键健康指标，为制定提升运动耐力、发挥最佳表现策略奠定基础。 CORE中嵌入的艾迈斯欧司朗AS6221数字温度传感器是全球精确度极高的皮肤温度传感器，以超高的精确度著称，最大误差仅为±0.09℃。 该传感器采用小型晶圆级芯片封装（WLCSP），尺寸仅为1.5mm×1.0mm，同时功耗极低，成为CORE等可穿戴设备的理想选择，保证佩戴的舒适性和灵活性。它由小型轻便电池供电，以每秒4个采样点的速度测量时，工作电流仅为6µA，续航时间长，可以轻松满足顶级运动员的需求。 艾迈斯欧司朗对创新和卓越的追求不仅仅停留在功能层面：我们的使命是让运动员的训练更智能、表现更出色，并实现他们的运动梦想。作为智能传感器和发射器领域的全球领导者，艾迈斯欧司朗与greenteg密切合作，为原型设计和定制解决方案打开一条快速通道，助力可穿戴设备OEM实现超高精确度和效率。 艾迈斯欧司朗的产品组合远不止数字温度传感器，还涵盖所有高级健身追踪器和健康监测所需的元器件。无论是生命体征监测的发射器、传感器还是算法，公司始终位于可穿戴技术和运动科学的前沿。 两家公司将重新定义并携手创造可穿戴技术与运动成就的无限可能。

什么汽车零部件的宣传力度一直盘踞新车宣传前三？ 哦，是车灯！ 作为车身消费级零部件，车灯具备一定的消费升级属性，是车型换代/升级的必改项，也是消费者决定是否购买的关键因素。 可以说，在电动智能化大背景下，车灯是汽车零部件细分优质赛道。 未来，车灯作为视觉件更有望成为车辆数据流输出端的核心载体，实现从“照明”到“表达”的功能升级。 01\车灯，来到千亿市场 根据国信证券《车灯行业技术趋势、市场空间及竞争空间》最新行业专题报告，车灯作为细分汽车零部件，能超越汽车整体行业增长，其背后很大原因来自于技术升级带来的车灯价值量提升（单车价值量高，技术升级带来的价值量大幅提升，行业空间广阔、成品持续升级），而根本原因是消费者愿意为汽车电子化、智能化等趋势下的车灯（美观、智能、节能等）付出更高的成本。 逐一来看。 单车价值量高。 据悉，在传统汽车零部件赛道中，超过车灯单车价值量的部件只有动力总成和座椅总成。 而在电动智能化趋势下诞生的纯增量零部件赛道中，ADB车灯、Micro LED、DLP车灯等单车价值量增长明显。 技术升级带来的价值量大幅提升。 作为汽车车身上重要的外观件，车灯的形态和设计对消费者有直观影响。特别是在汽车电子化、个性化的趋势当中，车灯在整车中的成本占比也越来越高。 车灯是汽车零部件细分优质赛道 *图片来源：国信证券经济研究所整理 行业空间广阔，产品升级需求长存。 车灯在前大灯、后尾灯（例如贯穿式后尾灯）、氛围灯（例如前格栅灯、星环灯）等各领域均存在较大的技术升级空间，光、电等前沿领域在汽车车灯上的应用相对具备较大的空间。 当前，车灯的使命正从安全、照明向智能交互、表达过渡，集合外观件、安全件、电子件于一体，产品升级几乎是必然趋势。前大灯从单功能到ADB、Micro LED、DLP，尾灯从分离式到贯穿式，叠加前格栅灯、星环灯等增量氛围灯， 整车全车灯价值量有望呈现倍数增长。 据国信证券经济研究所数据，预计2025年全球车灯（含前大灯+后尾灯+外饰氛围灯）将有超过4000亿的市场，国内市场近1500亿。内饰氛围灯市场方面，2025年全球市场空间预计将超270亿，国内市场空间为近100亿。 02\3个维度的全面升级 其一，是光源。 汽车灯具的核心是光源，汽车的光源发展至今经过若干代的技术变革，目前LED光源成为了市场的主流选择。 艾迈斯欧司朗在前照灯领域的LED产品系列有很多，如上图所示仅为部分重点产品展示。其中白色是陶瓷封装系列，即OSLON® Compact系列，是一种紧凑型的LED光源，黑色为OSLON® Black Flat系列，是一种高亮度的扁平化紧凑型光源设计。 艾迈斯欧司朗高级系统方案工程师包科峰在介绍相应产品系列时说道，“近年来整个汽车照明行业变化飞快，但我觉得仍有不变的地方，比如对于前照灯来说，对于更高照明亮度、更远照明距离的追求是不变的。” 此外，随着汽车智能化提升对大灯的像素需求和交互功能水涨船高，大灯正向像素式大灯方向升级，比如艾迈斯欧司朗去年推出的汽车前照灯领域划时代创新Micro LED产品EVIYOS®2.0——在40平方毫米的发光区间中包含了25,600个像素的LED，像素间距为40µm，且每一颗LED都是可以独立寻址、控制其开关以及灰度。 其二，是技术。 AFS、ADB等被消费者广泛熟知的功能背后都可以用不同的技术方案来实现，因此，技术是实现车灯功能升维的驱动因素。目前车灯技术路径百花齐放，有矩阵式LED、DLP、Micro LED、激光扫描式等等。 比如，由于LED故障少、功耗极低、结构小巧、易于组装成各种形状和尺寸的照明设备等优势，深受OEM厂商和消费者青睐。然而，带封装的LED必须贴装在厚实的印刷电路板上，这一物理特性限制了汽车制造商真正原创车灯设计的发挥空间，也一定程度上限制了设计的自由度。 艾迈斯欧司朗新近推出的新型ALIYOS™技术正是为解决这一问题。 基于ALIYOS™技术的照明设备可以通过对mini-LED的分段控制显示符号、文字、图像或其他图案，用于装饰、显示信息或警示目的。得益于其透明特性，可以将多个LED薄膜堆叠布置。三维布局、每个分段的全亮度控制，结合模组的透明特性，实现了全新的照明和动画效果。 可以说，创新的LED-on-foil技术实现了汽车照明领域前所未有的效果，得益于器件的超薄设计，光线仿佛凭空产生。 其三，是功能。 特别是对于消费者而言，功能的可感知维度是最强的。AFS、ADB、投影等功能逐渐成为中高端汽车吸引消费者的卖点。 03\4大领域分开看 盖世汽车数据中心在其《汽车车灯供应链报告（2023版）》中指出，汽车照明系统中，前大灯价值量较大，而前大灯成本中原材料占据60%以上。 车灯价值量及成本分析 *图片来源：盖世汽车数据中心 车灯价值量也和其对应市场空间相互呼应。 前大灯 ，随着智能驾驶不断进阶，OEM厂商对于前大灯的智能化水平提出了较高要求。 一方面是车灯本身的智能化升级 ，如远近光灯由手动操控转向自适应，前大灯可以根据车主需要投射出迎宾、欢送、心情等交互信息； 另一方面是智能驾驶方面的功能协助 ，车灯需要跟周围环境实现交互，如夜晚投射出引导线，感应到前方道路施工可以投射变道标识等。 纵观前大灯整体全球市场，其空间有望从2023年的1925亿元提升至2025年的2369亿元，近2500亿元，CAGR为10.9%；国内市场空间则有望从2023年的646亿元提升至2025年的810亿元，CAGR为12.0%。 伴随着 后尾灯 从分离式朝贯穿式发展，贯穿式后尾灯的渗透率有望从2023年的38%提升至2025年的58%，不仅新势力代表车型几乎人均配备贯穿式尾灯，自主品牌和合资品牌的中低端走量车型也逐步搭载。 后尾灯整体全球市场空间也将从2023年的813亿元提升至2025年的905亿元，CAGR为5.5%；国内市场空间则预计从2023年的273亿元提升至2025年的310亿元，CAGR为6.6%。 由于汽车的动力变化，前部进气格栅功能随之取消，发光格栅灯、星环灯等新型 外饰氛围灯 应运而生，汽车整个前部区域都可以实现发光效果。 而相比传统格栅，发光格栅灯等外饰氛围灯不仅可以作为LOGO、设计理念展示的新载体，集造型和功能为一体，还可以在夜间行驶时起到路面照明作用，更可以在车辆解锁和闭锁时，于前格栅拥有个性可进化的灯语交互，触发“迎宾”功能，极近展现出高级感与科技感。 据国信证券研究所数据，2023年，乘用车标配前格栅灯、星环灯的渗透率分别为3%和13%。未来，伴随外饰氛围灯的持续渗透，前格栅灯的渗透率有望从2023年的3%提升至2025年的12%，星环灯的渗透率有望从2023年的13%提升至2025年的30%。 外饰氛围灯（此处指的是前格栅灯和星环灯）整体全球市场空间有望从2023年的236亿元提升至2025年的634亿元，CAGR为64.0%；国内市场空间有望从2023年的79亿元提升至2025年的217亿元，CAGR为65.6%。 参考佐思汽车研究数据，2017年前直接装配氛围灯的主要集中于BBA豪华车辆。而从2017年下半年开始，各大主机厂在其中端车型上陆续开始采用氛围灯，2021年氛围灯的渗透率达31%。 确实，如果未来汽车成为专属的“第三生活空间”，拉满座舱氛围感， 内饰氛围灯 必不可少。 RGBi正是艾迈斯欧司朗主推的智能RGB产品。 开放的通信协议；每条灯带支持1000颗以内LED的串联；内置RGB数据；配备温度补偿传感器方便客户实时获取LED芯片的温度信息以便补偿从而确保LED的颜色增加稳定；内部自带基于高温、短路等的诊断模式，从而直接向MCU发出提醒等等，多方位优势助力彰显个性座舱，带来真正有品质的“汽车生活”。 未来，伴随内饰氛围灯的持续渗透，内饰氛围灯整体全球市场空间也将从2023年的183亿元提升至2025年的272亿元，CAGR为22%；国内市场空间则预计从2023年的61亿元提升至2025年的93亿元，CAGR为23%。