【导读】本文主要阐述了利用数字温度传感器SD5075这种带I2C通信接口的传感器来实现测温功能的设计方案。本文从硬件和软件角度解说，实验证明，该测温装置测温精度在-40℃ ~ +100℃范围内，温度分辨率0.1℃，典型误差小于0.1℃。
用传统的水银或酒精温度计来测量温度，不仅测量时间长、读数不方便、而且功能单一，已经不能满足人们在数字化时代的要求。本文提出了一种新型的数字式温度测量电路的设计方案。杭州晶华微电子有限公司最新研制了一款高精度数字温度传感器芯片SD5075，兼容ADT75/LM75A/TMP75，且价格更低，精度更高，可替代性好，本文将重点介绍。
系统组成:
整个系统由数字温度传感器、单片机、显示、按键和电源这几个部分组成。电路设计见下图：
图1
SD5075介绍：
SD5075是一款高准确度温度传感器芯片，内含高精度测温ADC，在-40℃ ~ +100℃范围内典型误差小于±0.5℃，在-55℃ ~ +125℃范围内典型误差小于±1.0℃。通过两线I2C/SMBus接口可以很方便与其他设备建立通信。设置A2 ~ A0的地址线，可支持8片芯片并联总线连接。
本芯片可选3种工作模式：连续测温模式，单次测温模式，关断模式。可根据速度或功耗的需求灵活选择和配置。
SD5075特点：
1、12位数字温度读数，分辨率为0.0625℃。
2、在-40℃～+100℃范围内最大误差±0.8℃，在-55℃～+125℃范围内最大误差±1.5℃。
3、2线通信接口，跟I2C/SMBUS协议兼容。
4、提供过温报警功能，可设置过温阈值及迟滞恢复阈值。
5、可选连续测温模式或单次测温模式。
6、低功耗：连续测温时典型工作电流只有170uA，关断模式工作电流小于1uA。
7、工作电压范围：2.7V～5.5V。
8、管脚兼容ADT75/LM75A/TMP75。
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SD5075管脚描述：
图2 SD5075管脚图
SDA: 两线通信数据线SCL: 两线通信时钟线
ALARM:作温度报警或者SMBus Alert用
GND: 地
A2-A0: 地址选择信号
VDD: 电源
单片机
采用的单片机型号为SD8102，也是杭州晶华微电子研制的。具有16k Bytes OTP空间，256 Bytes SRAM，19个可编程I／O口，3个16位的定时／计数器，内置2M的RC振荡器。该单片机也可以采用普通的51单片机或PIC单片机替代。
显示、按键和电源
采用5位数码管显示，保留1位小数，输出方式采用动态扫描形式，选择单片机的5个I／O口作为数码管的位线和8个I／O口作为数码管的段线；
通过S0按键来切换摄氏度和华氏度显示。
采用外接电源方式供电（5～12V不需加限流电阻，大于12V时加个470R/3W的限流电阻），通过HT7533降压为3.3 V给系统各模块供电。
软件设计
单片机程序流程参考下图：
图3 程序流程图
结语
本次设计方案选用数字温度传感器SD5075，有效的实现了低功耗、高精度、成本低的优势，在普通测温场合都能够大规模推广。
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