如何使用LM75AIM芯片进行温度监控？

豆面 2025-01-09 07:07:25 54

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摘要： LM75AIM是一款数字温度传感器，通过I2C总线接口读取温度值，使用LM75AIM时，需要了解其硬件连接、初始化和数据读取等步骤，以下是详细的使用方法：一、LM75AIM的基本介...

LM75AIM是一款数字温度传感器，通过I2C总线接口读取温度值，使用LM75AIM时，需要了解其硬件连接、初始化和数据读取等步骤，以下是详细的使用方法：

一、LM75AIM的基本介绍

LM75AIM是一种数字温度传感器，具有以下特点：

1、温度范围：55°C至+125°C。

2、精度：±2°C（在25°C至100°C范围内），±3°C（在55°C至125°C范围内）。

3、供电电压：2.7V至5.5V。

4、接口：I2C或SMBus兼容。

5、封装形式：SOIC8或VSSOP8。

二、硬件连接

LM75AIM的硬件连接相对简单，只需将其连接到微控制器（如STM32）的相应I2C引脚即可，具体连接如下：

LM75AIM Pin	STM32 Pin (假设使用PB6和PB7)
VCC	3.3V
GND	GND
SDA	PB7
SCL	PB6
A0/A1/A2	接地（默认地址0x48）

三、软件实现

在使用LM75AIM之前，需要先进行初始化，然后才能读取温度数据，以下是使用STM32 HAL库读取LM75AIM温度数据的详细步骤和代码实现。

1. 包含头文件和定义寄存器地址

#include "main.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "i2c.h"
#define LM75A_SLAVE_ADDR (0x48 << 1)
#define LM75A_TEMP_REG 0x00
#define LM75A_CONF_REG 0x01

2. 初始化I2C

在main.c文件中初始化I2C：

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_I2C1_Init(void);
int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_I2C1_Init();
    
    while (1) {
        // 主循环中调用温度读取函数
        float temp = lm75a_get_temp();
        printf("Temperature: %.2f °C
", temp);
        HAL_Delay(1000); // 每秒读取一次温度
    }
}
void SystemClock_Config(void) {
    // 系统时钟配置代码
}
static void MX_GPIO_Init(void) {
    // GPIO初始化代码
}
static void MX_I2C1_Init(void) {
    hi2c1.Instance = I2C1;
    hi2c1.Init.ClockSpeed = 400000;
    hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
    hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
    hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
    hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
    hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
    hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
    hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
    if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK) {
        // 初始化错误处理
        Error_Handler();
    }
}

3. 编写LM75AIM的读写函数

创建一个名为LM75A.c的文件，并在其中实现LM75AIM的读写函数：

#include "LM75A.h"
#include "i2c.h"
#include <stdio.h>
static int lm75a_write_byte(uint8_t addr, uint8_t data) {
    HAL_StatusTypeDef status;
    status = HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, LM75A_SLAVE_ADDR, addr, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &data, 1, 100);
    if (status != HAL_OK) {
        printf("%s: failed to write register\r
", __func__);
        return 1;
    }
    return 0;
}
static int lm75a_read_word(uint8_t addr) {
    HAL_StatusTypeDef status;
    uint8_t byte_data[2];
    status = HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, LM75A_SLAVE_ADDR, addr, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, byte_data, 2, 100);
    if (status != HAL_OK) {
        printf("%s: failed to read register\r
", __func__);
        return 1;
    }
    return (byte_data[0] << 8 | byte_data[1]);
}
void lm75a_init(void) {
    lm75a_write_byte(LM75A_CONF_REG, 0x00); // 设置Conf寄存器为默认模式
}
float lm75a_get_temp(void) {
    float temperature;
    int temp;
    temp = lm75a_read_word(LM75A_TEMP_REG) & 0xffff; // 读取温度寄存器值
    temp = temp >> 5; // 右移五位得到实际温度值
    temperature = temp * 0.125; // 将温度值转换为摄氏度
    return temperature;
}

4. 在主程序中调用初始化和读取函数

在main.c中调用初始化函数并定期读取温度：

int main(void) {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_I2C1_Init();
    lm75a_init(); // 初始化LM75AIM
    
    while (1) {
        float temp = lm75a_get_temp(); // 获取温度值
        printf("Temperature: %.2f °C
", temp); // 打印温度值
        HAL_Delay(1000); // 每秒读取一次温度
    }
}