Dự án Cảm Biến Nhiệt Độ: IC Cảm Biến Nhiệt Độ Số

Các cảm biến nhiệt độ số cung cấp cách đơn giản nhất để đo và nhập một giá trị đọc nhiệt độ chính xác cao vào một vi điều khiển hoặc thiết bị logic khác. Trong bài viết cuối cùng trong loạt bài về cảm biến nhiệt độ này, chúng tôi đã xem xét các cảm biến nhiệt độ tương tự. Mặc dù những cảm biến này có vẻ dễ triển khai hơn chỉ bằng cách thực hiện một phép đọc ADC đơn giản, để có được phép đo chính xác nhất, bạn sẽ cần phải hiệu chỉnh ADC của mỗi thiết bị trong quá trình sản xuất, điều này không phải lúc nào cũng khả thi. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đi sâu vào một số lựa chọn cảm biến nhiệt độ số khác nhau. Các cảm biến nhiệt độ số thường sẽ đắt hơn so với một cảm biến nhiệt độ tương tự đơn giản. Tuy nhiên, sự tiện lợi và dễ dàng trong sản xuất khi sử dụng những thiết bị này thường làm cho chi phí bổ sung trở nên đáng giá khi cần đến mức độ chính xác cao trong đo lường. 

Cảm biến nhiệt độ số là loại cảm biến thứ năm mà chúng tôi đang xem xét trong loạt bài này. Chúng tôi kết thúc loạt bài với bài viết cuối cùng, trong đó sẽ đưa tất cả các cảm biến mà chúng tôi đã thử nghiệm vào một cuộc thi đấu trực tiếp với nhau trong một loạt điều kiện môi trường rộng lớn để cho phép chúng tôi so sánh chức năng, độ chính xác và hành vi của chúng. Chúng tôi bắt đầu loạt bài với một bài viết giới thiệu trong đó chúng tôi đã xây dựng một bộ mẫu cho các thẻ cảm biến nhiệt độ tiêu chuẩn. Cả phiên bản tương tự và số đều có thể được xếp chồng lên nhau thông qua việc sử dụng các kết nối mezzanine hoặc đọc độc lập từ các kết nối cạnh của chúng. Chúng tôi sẽ xây dựng các bảng chủ cho tất cả các cảm biến này sau trong loạt bài, điều này sẽ cho phép chúng tôi đọc dữ liệu từ một cảm biến duy nhất để xác nhận chức năng của nó hoặc để đọc toàn bộ chồng bảng để chúng tôi có thể ghi lại dữ liệu từ tất cả chúng cùng một lúc.

Trong loạt bài này, chúng tôi sẽ xem xét một loạt các cảm biến nhiệt độ, nói về ưu và nhược điểm của chúng, cũng như một số cấu trúc điển hình cho việc triển khai của chúng. Loạt bài sẽ bao gồm các loại cảm biến sau:

• Cảm biến nhiệt độ có hệ số nhiệt độ âm (NTC)
• Cảm biến nhiệt độ có hệ số nhiệt độ dương (PTC)
• Cảm biến nhiệt độ điện trở (RTD)
• Mạch tích hợp cảm biến nhiệt độ tương tự (Analog)
• Mạch tích hợp cảm biến nhiệt độ số (Digital)
• Thermocouple

Như với các dự án của tôi, bạn có thể tìm thấy chi tiết của dự án, sơ đồ mạch, và tệp bảng mạch trên GitHub cùng với các triển khai cảm biến nhiệt độ khác. Dự án được phát hành dưới giấy phép mã nguồn mở MIT, cho phép bạn sử dụng thiết kế hoặc bất kỳ phần nào của chúng cho mục đích cá nhân hoặc thương mại, tùy bạn.

Mạch tích hợp cảm biến nhiệt độ số

Giả sử bạn chỉ quan tâm đến việc đọc kết quả từ cảm biến nhiệt độ sử dụng vi điều khiển hoặc thiết bị logic khác. Trong trường hợp đó, cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số là lựa chọn dễ thực hiện nhất về mặt điện. Cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số có thể cung cấp độ chính xác xuất sắc vì tất cả các quá trình cảm biến, bù đắp và chuyển đổi đều được thực hiện trên chip. Bạn không cần phải hiệu chỉnh ADC (hoặc ADC bên ngoài) của vi điều khiển. Ngoài ra, bạn không cần phải lo lắng về nhiễu điện từ từ các đường mạch gần đó hoặc các thiết bị khác gắn vào các kết nối giữa cảm biến nhiệt độ tương tự và vi điều khiển có thể không chủ ý ảnh hưởng đến kết quả đo nhiệt độ.

Trong dự án này, chúng tôi sẽ triển khai bốn lựa chọn cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số khác nhau với các độ phân giải và phạm vi cảm biến khác nhau.

Tôi đã bao gồm EMC1833T vì đối với tôi, đó là một cảm biến thú vị. Đây là thiết bị cảm biến nhiệt độ từ xa, có nghĩa là nó không sử dụng cảm biến nằm bên trong thành phần. Thay vào đó, nó cảm nhận nhiệt độ bằng cách chuyển đổi đầu ra của một cảm biến bên ngoài, trong trường hợp này là một transistor, thành tín hiệu số. Tôi không chắc rằng nó nhất thiết phải thuộc vào danh mục "cảm biến nhiệt độ số" này vì nó không hoàn toàn phù hợp với các cảm biến khác mà chúng tôi đang xem xét. Tuy nhiên, transistor không thường được biết đến là được sử dụng như cảm biến nhiệt độ, vì vậy tôi không biết nên đặt nó ở đâu. Điều làm tôi thích thú về cảm biến này là nó có thể đo nhiệt độ sử dụng hầu như bất kỳ transistor nào. Nếu bạn đang thiết kế một ASIC, thì bạn có thể dễ dàng bao gồm một transistor phụ vào die cho mục đích này. Sau đó, bạn có thể sử dụng transistor này, có thể được đọc bởi một cảm biến như EMC1833T, để thực hiện đo lường nhiệt độ bên ngoài của die mà không cần phải thêm bất kỳ sự phức tạp nào vào silicon của bạn. Một cách nhìn khác vào vấn đề này là bạn có thể theo dõi nhiệt độ của die mà không phải chịu bất kỳ rủi ro kỹ thuật nào liên quan đến việc thiết kế và xây dựng một cảm biến nhiệt độ số riêng biệt vào silicon.

Triển khai cảm biến số: MAX31826MUA+T

Cảm biến đầu tiên mà chúng ta sẽ triển khai là MAX31826 do Maxim Integrated sản xuất. Cảm biến này hoạt động trên bus 1-Wire thay vì bus I2C hoặc SPI thường thấy. Một vấn đề tiềm ẩn là 1-Wire có thể không được microcontroller mà dự án của bạn dựa trên cung cấp như một giao thức truyền thông. Tuy nhiên, đây là một giao thức đơn giản để bit-bang và có một lợi thế đáng kể so với các lựa chọn phổ biến hơn là nó chỉ cần hai dây để vận hành cảm biến. Bao gồm cả nguồn cung cấp điện, I2C yêu cầu bốn dây, và SPI cần năm dây. Ngược lại, 1-Wire chỉ yêu cầu một dây nối đất và một dây dữ liệu cho hầu hết các ứng dụng, vì nó có thể tự cung cấp điện từ dây dữ liệu bằng kỹ thuật nguồn điện ký sinh. Tích hợp trong cảm biến là một tụ điện có thể duy trì nguồn cung cấp điện cho IC trong những khoảng thời gian khi dây dữ liệu ở trạng thái thấp, loại bỏ nhu cầu về một nguồn cung cấp điện áp riêng biệt dưới hầu hết các điều kiện hoạt động bình thường. Đây có thể là một giải pháp rất thuận tiện cho các bảng mạch có không gian cực kỳ hạn chế.

Một tính năng thú vị khác của cảm biến và bus 1-Wire của nó là khả năng thiết lập một địa chỉ 4 byte cho thiết bị sử dụng các chân có thể chọn lựa thủ công được lắp đặt trên gói thiết bị. Điều này cho phép cài đặt tới 16 cảm biến nhiệt độ trên một bus dữ liệu 1-Wire duy nhất bằng cách cung cấp một địa chỉ duy nhất cho mỗi thiết bị. Đây có thể là một lựa chọn vô cùng tiện lợi nếu bạn có ít chân microcontroller và, cùng một lúc, yêu cầu khả năng cảm biến sử dụng một số lượng lớn cảm biến nhiệt độ. 

So với các cảm biến mà chúng ta đã xem xét trong các bài viết trước trong loạt bài này, MAX31826 không chỉ có độ chính xác cao mà còn cung cấp dữ liệu độ phân giải cao. Cảm biến cung cấp độ chính xác +/- 0.5°C trong khoảng từ -10°C đến +85°C, với độ chính xác +/- 2°C trên toàn bộ phạm vi nhiệt độ của nó từ -55°C đến +125°C. Tất cả các giá trị đọc từ cảm biến được cung cấp dưới dạng giá trị 12-bit, đây là độ phân giải cao hơn so với hầu hết các microcontroller cung cấp.

Là một cảm biến nhiệt độ, MAX31826 có rất nhiều điều để cung cấp, nhưng nó cũng được trang bị thêm 1 kB EEPROM trên bo mạch như một tính năng bổ sung. Tôi đoán họ còn một ít không gian trống trên chip. Nếu vi điều khiển của bạn không có EEPROM tích hợp và bạn cần lưu trữ một số dữ liệu cấu hình cho ứng dụng của mình, thì cảm biến nhiệt độ này sẽ đáp ứng nhu cầu của bạn. Nếu bạn cần thêm bộ nhớ không bay hơi, cảm biến nhiệt độ này sẽ giảm số lượng linh kiện và tiết kiệm không gian trên bảng mạch.

Bảng dữ liệu khuyến nghị cung cấp điện trực tiếp cho thiết bị thay vì sử dụng nguồn điện bus ký sinh khi nhiệt độ có thể vượt quá 100°C. Mặc dù hầu hết các ứng dụng điển hình không cần đạt đến mức nhiệt độ này, nhưng các bài kiểm tra mà chúng tôi sẽ thực hiện với cảm biến sẽ vượt quá 100°C. Do đó, cho bài tập này, chúng tôi sẽ tuân theo khuyến nghị cung cấp điện trực tiếp cho thiết bị thay vì khám phá lựa chọn nguồn điện ký sinh thú vị.

Hình dạng bảng mạch và bố cục tổng thể được lấy từ mẫu dự án mà chúng tôi đã tạo trong bài giới thiệu về loạt bài này. Vì chúng tôi không sử dụng bất kỳ bus giao tiếp thông thường nào, tôi đã loại bỏ các mạng liên kết và các thành phần liên quan khỏi bảng mạch. Tuy nhiên, tôi vẫn giữ lại các kết nối trên bộ kết nối xếp chồng để đảm bảo điều này không gây ra bất kỳ vấn đề nào cho các cảm biến xếp chồng khác. Với bus 1-Wire, chúng ta chỉ cần sử dụng chân chọn chip để giao tiếp trở lại với vi điều khiển chủ.

Triển khai Cảm biến Kỹ thuật số: STS-30-DIS

Tôi đã sử dụng STS-30-DIS do Sensirion sản xuất trong một dự án trước đây vì độ chính xác tuyệt vời và chỉ số được hiệu chuẩn có thể truy xuất nguồn gốc từ NIST. Điều này cần thiết vì thiết bị đo lường được phát triển cho một công ty dịch vụ thực phẩm, yêu cầu thu thập dữ liệu cho mục đích báo cáo chính phủ. Với kích thước nhỏ gọn, phạm vi điện áp rộng, độ chính xác tuyệt vời và đầu ra số 16-bit tuyến tính, có rất nhiều điều để yêu thích về thiết bị này nếu bạn chỉ cần cảm biến nhiệt độ dương. Nếu bạn cần cảm biến nhiệt độ dưới điểm đóng băng, biến thể STS-30A-DIS được chứng nhận cho ngành ô tô và có phạm vi cảm biến từ -40°C đến 125°C. Tuy nhiên, phạm vi cảm biến tăng lên này đi kèm với một chút giảm độ chính xác tổng thể.

Trong bài viết trước về cảm biến nhiệt độ analog, tôi đã nói về việc cảm biến nhiệt độ analog thật tuyệt vời cho các ứng dụng như giám sát quy trình, bật và tắt quạt, hoặc cho các hệ thống quản lý nhiệt khác có thể hoạt động mà không cần sự can thiệp từ vi điều khiển. STS-30 cung cấp một chân ALERT có thể được sử dụng để thực hiện chức năng tương tự. Nó được dành để kết nối với chân ngắt của vi điều khiển; tuy nhiên, nó cũng có một ghi chú ứng dụng đầy đủ dành riêng cho nó, và có thể được sử dụng để chuyển đổi tải một cách tự động. Khả năng kết nối với chức năng ngắt của vi điều khiển có thể rất quan trọng. Nó cho phép cảm biến ngay lập tức thông báo cho vi điều khiển bằng một tín hiệu ưu tiên cao rằng cần phải ngay lập tức thực hiện điều gì đó, thay vì dựa vào việc vi điều khiển kiểm tra cảm biến không thường xuyên và phản ứng với dữ liệu đọc được. Nếu đầu ra ALERT được kết nối với một transistor để cho phép nó điều khiển một tải, cảm biến có thể được sử dụng cho cả mục đích giám sát/ghi lại cũng như có một chức năng quản lý nhiệt tự động. So với các giải pháp analog, cấu hình này có thể khiến STS-30 số hóa trở thành một lựa chọn rẻ hơn. Không cần thiết phải có một bộ so sánh riêng, và ngưỡng cho chân ALERT có thể được cấu hình bởi người dùng thông qua vi điều khiển/HMI mà không yêu cầu nó phải được thiết lập tại nhà máy.

Các thiết bị thuộc dòng STS-30 đều sử dụng bus I2C để giao tiếp. Sơ đồ mạch mà chúng tôi triển khai cho bài viết này không bao gồm bất kỳ điện trở kéo lên nào mà thường được yêu cầu để bus giao tiếp hoạt động chính xác. Thay vào đó, những điện trở kéo lên này sẽ được lắp đặt trên các bảng mạch chủ. Vì chúng ta chỉ cần một bộ điện trở kéo lên cho mỗi bus, việc thêm điện trở vào mỗi cảm biến sẽ làm tăng số lượng điện trở kéo lên trên bus và có thể dẫn đến sự cố hoạt động của nó. Hơn nữa, tất cả các điện trở kết nối song song sẽ làm giảm tổng trở kháng của chúng.

Chân ADDR cho phép chúng ta chọn giữa hai địa chỉ khác nhau cho thiết bị, cho phép chúng ta kết nối hai thành phần STS-30 vào cùng một bus I2C. Mặc dù điều này có thể không ấn tượng bằng khả năng của thiết bị MAX31826 trên bus 1-Wire, nhưng nó vẫn tiện lợi ở chỗ cho phép chúng ta sử dụng nhiều hơn một thiết bị. Tôi đang kéo chân ADDR xuống mức logic thấp (GND) vì điều này thiết lập địa chỉ mặc định là 0x4A, với logic được kéo lên trạng thái cao, điều này thiết lập nó thành địa chỉ thay thế là 0x4B.

Tôi thích gói trên STS-30 vì nó nhỏ gọn, nhưng vẫn không quá phức tạp, nên bạn có thể tự lắp ráp bo mạch của mình nếu bạn sử dụng khuôn. Gói cảm biến cùng với tụ bù 0603 có kích thước tương đương với MAX31826 mà chúng ta đã xem ở trên. Với một tụ nhỏ hơn, nó sẽ phù hợp rất tốt với một bo mạch có mật độ cao. Miếng đệm tiếp đất lớn dưới IC cung cấp một lối đi xuất sắc để truyền nhiệt từ mặt phẳng tiếp đất đến nút cảm biến nhiệt độ bên trong IC. Điều này làm cho nó trở thành lựa chọn hoàn hảo để đặt cạnh bất kỳ thiết bị nào, như một MOSFET lớn hoặc một bộ điều chỉnh, sử dụng mặt phẳng tiếp đất để thải nhiệt dư thừa vào bo mạch. Đặt IC gần nguồn nhiệt sẽ cho kết quả đo nhiệt độ chính xác hơn.

Triển khai Cảm biến Kỹ thuật số: EMC1833T

Như tôi đã đề cập trước đây, tôi thấy thiết bị EMC1883 do Microchip sản xuất thật thú vị không chỉ vì nó có một loạt các tính năng tuyệt vời, mà còn bởi vì nó có thể đọc nhiệt độ cảm nhận được bởi một nút giao của transistor. STS-30 mà chúng ta đã xem ở trên có một chân ngắt cảnh báo được kích hoạt bởi một giá trị tuyệt đối; tuy nhiên, EMC1883 có thể được cấu hình để cũng tạo ra một cảnh báo dựa trên tốc độ thay đổi của nhiệt độ cảm nhận. Cảnh báo về tốc độ thay đổi này có thể cho phép các giải pháp quản lý nhiệt độ thông minh được tự động bật lên trước khi chúng cần thiết thay vì sau sự kiện. Điều này có khả năng cải thiện độ tin cậy của thiết bị như một tổng thể thông qua việc quản lý cẩn thận nhiệt độ hoạt động của nó. Giống như với STS-30, nó hoàn toàn có thể cấu hình bằng phần mềm, điều này mang lại nhiều lợi ích so với bất kỳ tùy chọn được thiết lập tại nhà máy mà bạn có thể cần phải thực hiện nếu bạn sử dụng một bộ điều chỉnh nhiệt độ hoàn toàn tương tự để đạt được kết quả tương tự.

Mẫu cụ thể của dòng EMC8xx mà chúng tôi đang thử nghiệm chỉ hỗ trợ cảm nhận một nút giao duy nhất. Tuy nhiên, có các mẫu khác trong dòng sản phẩm có thể cung cấp cảm nhận cho đến năm nút giao.

Giống như STS-30, đây là cảm biến dựa trên I2C cho phép lắp đặt nhiều cảm biến trên một bus I2C duy nhất. Một điểm khác biệt là việc triển khai chân ADDR của EMC1833T khác với bản chất nhị phân bật/tắt của thiết bị STS-30. Thiết bị này cho phép bạn thiết lập tới sáu địa chỉ riêng biệt bằng cách sử dụng các giá trị điện trở kéo lên khác nhau. Chân ADDR cũng hoạt động như một trong những chân ngắt, đóng vai trò là Chân Cảnh báo Nhiệt (cùng với chân cảnh báo nhiệt ALERT/Warning 2). Giống như việc lắp đặt thiết bị trước đó, tôi sẽ không triển khai điện trở kéo lên trên các đường I2C trên bảng cảm biến nhiệt độ. Tuy nhiên, chúng cần được lắp đặt ở đâu đó trong mạch của bạn để cho phép bus truyền thông cảm biến hoạt động chính xác.

Bảng dữ liệu khuyến nghị sử dụng transistor nối bipolar 2N3904 làm phần tử cảm biến từ xa vì tôi không có transistor CPU nào có sẵn để sử dụng cho việc đo lường. Tôi đang sử dụng biến thể gắn bề mặt của 2N3904 để cảm nhận nhiệt độ trên bảng này. MMBT3904 có sẵn từ hầu hết mọi công ty sản xuất silicon chuyên về BJTs - trong trường hợp này, tôi chọn sử dụng linh kiện của ON Semiconductor vì nó được cung cấp tốt nhất. Có hàng triệu sản phẩm có sẵn khi tôi kiểm tra lần cuối tại Octopart.

Như tôi đã làm trong các bài viết trước trong loạt bài này, tôi đã đặt phần tử cảm biến nhiệt độ, transistor của chúng tôi, bên trong vùng cách nhiệt. Tôi đã đặt các phần tử không cảm biến phía sau vùng cách nhiệt. Điều này ngăn chặn EMC1833T không thể ảnh hưởng tiêu cực đến việc đọc nhiệt độ do bất kỳ nhiệt độ nào mà nó có thể tự tạo ra.

Triển khai Cảm biến Kỹ thuật số: Si7051-A20-IMR

Cuối cùng, chúng ta có Silicon Labs Si7051-A20. Đây là kết quả từ thiết bị này mà tôi mong đợi nhất trong toàn bộ loạt bài. MAX31826 là một cảm biến khá chính xác; tuy nhiên, Si7051-A20 cung cấp độ chính xác ấn tượng +/- 0.1°C với mức tiêu thụ năng lượng cực kỳ thấp chỉ 195 nA khi lấy mẫu. Mức tiêu thụ năng lượng ít nhất là thấp hơn một bậc so với tất cả các cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số khác và đáng kể thấp hơn so với các cảm biến nhiệt độ tương tự mà chúng tôi đã xem xét trong bài viết trước.

Nhiều cảm biến có độ chính xác được quảng cáo rất cao, nhưng các con số thường chỉ áp dụng cho một phần hạn chế của phạm vi cảm biến tổng thể. Ngược lại, Si7051-A12 cung cấp độ chính xác được báo cáo trên toàn bộ phạm vi cảm biến từ -40°C đến +125°C. Hơn nữa, lỗi 0.1°C là tình huống xấu nhất về độ chính xác, không phải là trung bình hay tối thiểu. Với độ phân giải 14-bit được chọn, Si7051-A20 cung cấp một kết quả đo lặp lại 0.01°C - Tôi yêu thích các cảm biến chính xác và có thể lặp lại!

Giống như hai cảm biến trước, Si7051-A20 là một cảm biến tương thích với I2C. Tuy nhiên, nó không cung cấp chân địa chỉ, điều này có nghĩa là bạn chỉ có thể kết nối một đơn vị duy nhất với bus I2C trừ khi bạn thêm một công tắc I2C hoặc chuyển đổi nguồn điện giữa các đơn vị khác nhau được kết nối trên cùng một bus. Điều này sẽ yêu cầu thêm các chân IO và làm tăng độ phức tạp của mạch, khiến Si7051-A20 kém lý tưởng cho việc cảm biến nhiều vị trí trên bảng mạch của bạn. Thiết bị cũng không có bất kỳ chân cảnh báo/ngắt nào, được dự định sử dụng hoàn toàn như một cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số. Nói chung, nếu bạn đang tìm cách tự động hóa quản lý nhiệt trên bảng mạch của mình, một cảm biến ít chính xác và có giá thấp hơn sẽ là hơn đủ cho loại ứng dụng như vậy.

Một trong những tính năng mà tôi thực sự thích về STS-20 khi tôi sử dụng lần cuối là việc mỗi thiết bị đều được áp dụng chứng nhận hiệu chuẩn NIST, vì khách hàng của tôi yêu cầu tính năng này. Mặc dù Si7051-A20 không đề cập đến điều này trong bảng dữ liệu của nó, nhưng nó có chứng chỉ hiệu chuẩn có sẵn. Tôi cũng tìm thấy một chứng chỉ hiệu chuẩn khác cụ thể hơn; tuy nhiên, điều này không có trên trang web của Silicon Labs và do đó, có thể chỉ áp dụng cho các đơn vị cụ thể mà công ty này đã mua. Nếu đúng như vậy, điều này đã thiết lập một tiền lệ cho việc Silicon Labs cấp chứng chỉ cụ thể cho khách hàng của mình.

Như các triển khai I2C khác mà chúng tôi đã đề cập trong bài viết này, các đường I2C cho thẻ này không được trang bị điện trở kéo lên trên các đường dữ liệu/đồng hồ. Bạn sẽ cần phải bao gồm một điện trở kéo lên trên mỗi đường ở đâu đó trong mạch của bạn để cho phép Si7051-A20 giao tiếp thành công.

Gói 6 chân DFN cũng là lựa chọn dễ dàng nhất để chế tạo thủ công so với tất cả các lựa chọn không chân mà chúng tôi đã đề cập trong bài viết này. Sử dụng một khuôn hoặc công cụ đặt keo như Voltera V-One, cảm biến này sẽ rất dễ dàng để đặt bằng tay và tái lưu hóa sử dụng các công cụ cơ bản, làm cho nó hoàn hảo cho việc chế tạo mẫu tại nhà hoặc phòng thí nghiệm văn phòng.

Kết luận

Chúng tôi đã xem xét bốn cảm biến nhiệt độ số khác nhau trong bài viết này. Tuy nhiên, có hàng trăm lựa chọn cảm biến nhiệt độ số khác có sẵn có thể đáp ứng các yêu cầu cụ thể của dự án của bạn, được cung cấp đầy đủ và sẵn có. Trong khi cảm biến nhiệt độ tương tự xuất sắc trong việc giám sát quy trình tự động hoặc sử dụng với bộ chuyển đổi tương tự sang số, cảm biến nhiệt độ số cung cấp sự tiện lợi đáng kể khi tích hợp vào một sản phẩm có vi điều khiển. Như chúng ta đã thấy trong bài viết này, có cảm biến nhiệt độ số có thể tạo ra các ngắt và cảnh báo tại các ngưỡng cấu hình được, cho phép các ứng dụng thú vị ngoài một bộ điều chỉnh dựa trên so sánh được thiết lập sẵn như bạn có thể sử dụng với cảm biến nhiệt độ tương tự. Độ chính xác và độ chính xác của cảm biến nhiệt độ số hiện đại có thể rất cao; tuy nhiên, nhiều lựa chọn tiêu thụ dòng điện đáng kể hơn so với các đối tác tương tự của chúng, có thể cung cấp một số độ lệch nhiệt độ từ tự nhiên nóng lên.

Các cảm biến nhiệt độ số phổ biến và được cung cấp đầy đủ nhất thường sử dụng bus I2C để giao tiếp; tuy nhiên, các tùy chọn bus SPI và 1-Wire cũng sẵn có để đáp ứng nhu cầu về các bus giao tiếp thay thế cho dự án của bạn.

Như tôi đã đề cập ở đầu bài viết, bạn có thể tìm thấy chi tiết của từng loại bảng cảm biến này và tất cả các triển khai cảm biến nhiệt độ khác trên GitHub. Những thiết kế này đều được phát hành dưới giấy phép mã nguồn mở MIT, cho phép bạn làm gần như bất cứ điều gì với thiết kế cho mục đích cá nhân hoặc thương mại.

Bạn có muốn tìm hiểu thêm về cách Altium có thể giúp bạn với thiết kế PCB tiếp theo của mình không? Hãy nói chuyện với một chuyên gia tại Altium.