多通道溫度監(jiān)測(cè)器MAX6622的功能特點(diǎn)及典型應(yīng)用電路

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)效能的推陳出新，愈來(lái)愈多的功能被整合到計(jì)算機(jī)中。因此，計(jì)算機(jī)的處理量與日俱增。為了滿(mǎn)足大量的數(shù)據(jù)處理需求，愈來(lái)愈多的芯片組被整合到主機(jī)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(nèi)．系統(tǒng)熱量耗散是一個(gè)棘手問(wèn)題。如何兼顧系統(tǒng)效能、系統(tǒng)舒適度（包括電腦外殼溫度、風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的噪音）、及系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，是電腦設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題，因此，本文提出了基于MAX6622的溫度測(cè)控應(yīng)用設(shè)計(jì)。

2 MAX6622簡(jiǎn)介

MAX6622是MAXIM公司推出的一款精密多通道溫度監(jiān)測(cè)器，內(nèi)部集成有A／D轉(zhuǎn)換器、寄存器、接口電路，可直接輸出數(shù)字信號(hào)。該器件具有精度高、響應(yīng)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(yīng)用于臺(tái)式機(jī)、筆記本、服務(wù)器、工作站等溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

MAX6622精密多通道溫度傳感器能夠監(jiān)測(cè)本地溫度和4路遠(yuǎn)程溫度。所有溫度通道都具有可設(shè)置的報(bào)警閾值。當(dāng)所測(cè)得的通道溫度超過(guò)其閾值，狀態(tài)寄存器對(duì)應(yīng)的狀態(tài)位置位。兩路開(kāi)漏輸出ALERT和OVERT，根據(jù)狀態(tài)寄存器相應(yīng)位的狀態(tài)置低。2線(xiàn)串行接口采用標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)管理總線(xiàn)可執(zhí)行寫(xiě)字節(jié)、讀字節(jié)、發(fā)送字節(jié)和接收字節(jié)命令，也可用于讀取溫度數(shù)據(jù)和設(shè)置報(bào)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(jiān)測(cè)器，有1個(gè)本地溫度傳感器通道和4個(gè)遠(yuǎn)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(bào)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(bào)警輸出實(shí)現(xiàn)MAX6622的通信。報(bào)警輸出ALERT和OVERT用于確認(rèn)是否超過(guò)軟件設(shè)置的溫度閾值。ALERT的典型應(yīng)用為中斷，OVERT連接至風(fēng)扇、系統(tǒng)開(kāi)關(guān)或其他溫度控制電路上。

2.3.1 ADC轉(zhuǎn)換方式

在默認(rèn)轉(zhuǎn)換模式下，MAX6622先測(cè)量通道1，然后依次測(cè)量通道2、通道3、本地通道，通道4，開(kāi)始轉(zhuǎn)換。并將轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)在與之相對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)寄存器中。

2.3.2低功耗待機(jī)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(jī)模式。將STBY置低進(jìn)入硬件待機(jī)模式。軟件待機(jī)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(jī)模式中斷ADC時(shí)鐘，供電電流約350 mA。在軟件或硬件待機(jī)模式下，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)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(hào)被SMBus識(shí)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(zhuǎn)換時(shí)接受到備用命令，轉(zhuǎn)換循環(huán)被中斷，并且溫度寄存器未更新，先前的數(shù)據(jù)不變且仍可使用。

2.3.3 ALERT中斷模式

當(dāng)內(nèi)部或外部溫度數(shù)據(jù)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(shè)備共享一個(gè)正常中斷線(xiàn)路。所有的ALERT中斷可通過(guò)設(shè)置寄存器3將其屏蔽。

2.3.4 OVERT過(guò)溫報(bào)警

MAX6622有2個(gè)用于存儲(chǔ)遠(yuǎn)端報(bào)警門(mén)限數(shù)據(jù)的過(guò)溫寄存器，該過(guò)溫寄存器是為OVERT輸出使用。當(dāng)所測(cè)通道溫度大于相應(yīng)門(mén)限寄存器中存儲(chǔ)的溫度時(shí)，產(chǎn)生OVERT信號(hào)。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(tǒng)關(guān)閉，防止組件被破壞。

3 典型應(yīng)用電路

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

MAX6622典型應(yīng)用電路如圖2所示。遠(yuǎn)端溫度測(cè)量的精確度取決于遠(yuǎn)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(duì)低頻信號(hào)有很好的抑制作用。當(dāng)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?yàn)檗D(zhuǎn)換電流的上升時(shí)間導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生。

4 軟件設(shè)計(jì)

首先設(shè)置配置寄存器，使MAX6622工作于正常模式下。在報(bào)警門(mén)限寄存器中設(shè)置溫度上限，當(dāng)所測(cè)通道溫度大于對(duì)應(yīng)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(tǒng)關(guān)閉，防止元件被破壞。OVERT位一直保持有效，直到當(dāng)前溫度下降到低于已設(shè)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(shè)定的溫度以下。這種工作方式下MAX6622可脫離系統(tǒng)微處理器作為獨(dú)立的溫度監(jiān)測(cè)器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)溫功能。其主程序流程如圖3所示。

軟件設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言編程，大大提高開(kāi)發(fā)調(diào)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(diào)試環(huán)境Workbench和C430語(yǔ)言調(diào)試器C-SPY進(jìn)行編譯，直接下載至片內(nèi)Flash內(nèi)存，脫機(jī)運(yùn)行。整個(gè)用戶(hù)界面友好，調(diào)試過(guò)程中可以在上層軟件中看到各寄存器的內(nèi)容并在線(xiàn)修改，支持單步運(yùn)行，在線(xiàn)觀察定義的各個(gè)變量實(shí)時(shí)值。以下為部分代碼。

5 結(jié)語(yǔ)

詳細(xì)介紹了MAX6622的溫度檢測(cè)功能、工作模式和典型應(yīng)用電路，MAX6622工作于正常模式時(shí)可以自動(dòng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇調(diào)節(jié)溫度，在筆記本、臺(tái)式機(jī)、服務(wù)器、工作站等應(yīng)用領(lǐng)域可大大降低功耗，具有抗干擾能力強(qiáng)，采集溫度精度高等優(yōu)點(diǎn)。因此，MAX662可廣泛應(yīng)用于需要溫度控制的場(chǎng)合。

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