MAX6632是MAXIM公司生產(chǎn)的12位低功耗、高精度的智能溫度傳感器，它采用與SPI兼容的串行數(shù)字接口，可應(yīng)用于許多高分辨率和寬量程溫度測量場合，如溫度控制系統(tǒng)、個人計算機(jī)保護(hù)、電子測試儀器以及生物醫(yī)學(xué)儀器等便攜式應(yīng)用方面。

1．MAX6632的引腳功能和基本特性 MAX6632采用6腳SOT23封裝，其引腳排列如圖2-117所示，

引腳功能如下：

1腳GND：接地腳；

2腳N.C：不連接；

3腳Vcc：電源端；

4腳SCK：串行時鐘輸入端；

5腳CS：片選輸入端；

6腳SO：串行數(shù)據(jù)輸出端。

MAX6632具有如下基本特性：

一工作電壓范圍為3.0～5.5V；

一測溫范圍為-55～125℃，最大測量溫度超過150℃；

一具有12位數(shù)字輸出溫度值，分辨率高達(dá)0.0625℃：

一精度為士1℃（0～70℃）：

-3線SPI兼容接口，可方便地與不同的微處理器連接：

-MAX6632是只讀器件，簡化了那些只需要溫度數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的應(yīng)用：

一低功耗，工作電流典型值為32uA。

2．MAX6632的工作原理

MAX6632的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2-118所示。傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器大多采用積分式或逐次比較式轉(zhuǎn)換技術(shù)，其噪聲容限低，抑制混疊噪聲及量化噪聲的能力比較差。MAX6632采用了高性能的∑-△式A/D轉(zhuǎn)換器，不僅能濾除量化噪聲，而且對外圍元件的精度要求低。它能以很高的采樣速率和很低的采樣分辨率將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再利用過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù)，來提高有效分辨率。SPI（SerialPeripheral Interface）是Motorola公司提出的一個同步串行外設(shè)接口，允許CPU與各種外圍接口器件以串行方式進(jìn)行通信、交換信息，可以提高傳輸速度。MAX6632使用∑-A式A/D轉(zhuǎn)換器對溫度傳感器的申壓采樣并將數(shù)值轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式存儲在內(nèi)部移位寄存器中，然后以16位二進(jìn)制數(shù)值從高位到低位在SPI兼容接口串行輸出：D15為符號位，D2恒為零，D1、DO恒為高阻抗。環(huán)境溫度和輸出數(shù)據(jù)的關(guān)系如表2-21所示。

（1） MAX6632的工作方式設(shè)定

MAX6632的典型工作電流非常低（通過每八秒鐘取樣一次溫度。MAX6632傳感器僅吸取15mA的靜態(tài)電流），因此可通過高于3V的邏輯門輸出來供電（見圖2-119）。MAX6632沒有設(shè)置內(nèi)置電源軟件關(guān)閉模式，電源硬件關(guān)閉模式通過將門的輸出設(shè)置為低電平即可實(shí)現(xiàn)。在沒有時鐘輸入的情況下將片選端設(shè)置為低電平可以使芯片進(jìn)入空閑模式。MAX6632的 通電重啟（POR）電源電壓典型值為1.6V，電源電壓一旦低于 這個值SPI接口便處于停止?fàn)顟B(tài)，并且數(shù)據(jù)寄存器被設(shè)置為POR 狀態(tài)（0℃）。雖然溫度值的讀取不推薦在電源電壓低于3V以下進(jìn)行，但通電后電源端電壓只要高于1.6V，芯片就開始進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換。

（2） MAX6632的串行端口操作 MAX6632采用SPI串行總線和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議來實(shí)現(xiàn)同外設(shè)的 數(shù)據(jù)傳輸。所有數(shù)據(jù)傳輸都在主從式結(jié)構(gòu)中主機(jī)的控制下進(jìn)行， 通常是由CPU或微處理器充當(dāng)主機(jī)。為所有傳輸提供時鐘信號在數(shù)據(jù)傳輸過程中MAX6632通常作為從器件，通過串行時鐘輸入線SCK、串行數(shù)據(jù)輸出線SO以及片選線/CS與總線相連。其串行接口傳輸時序如圖2-120所示。

當(dāng)片選線/CS由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，MAX6632啟動新一輪的溫度轉(zhuǎn)換并復(fù)位SPI接口，片選線/CS的高電平應(yīng)保持250ms才能完成一次完整的轉(zhuǎn)換。當(dāng)片選線/CS由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，MAX6632將中止一切進(jìn)行中的轉(zhuǎn)換，溫度數(shù)據(jù)將以16位二進(jìn)制字符形式存入移位寄存器，在串行時鐘信號F降沿的作用下從串行數(shù)據(jù)輸出端按高位到低位的順序依次讀出。在數(shù)據(jù)讀取期間（．個完整的數(shù)據(jù)讀取需要16個時鐘周期），片選線/CS必須保持為低電平直至16位數(shù)據(jù)讀取完成。若在讀取過程中片選線/CS跳變?yōu)楦唠娖剑瑒t必須等待下一次轉(zhuǎn)換完成才能讀取數(shù)據(jù)。

3．MAX6632智能溫度傳感器的應(yīng)用智能溫度傳感器使用各種不同的復(fù)雜接口，最初的智能溫度傳感器串行數(shù)據(jù)輸H{使用SPI總線或12C總線（也稱之為SMBus），這些總線在讀取溫度數(shù)據(jù)前需要微處理器向傳感器寫入數(shù)據(jù)。而MAX6632是簡化的串行接口只讀智能溫度傳感器，它不需要微處理器寫入數(shù)據(jù)，只需控制它的時鐘線和片選線發(fā)送時鐘脈沖即可讀取溫度數(shù)據(jù)。

圖2-121是MAX6632簡化的兩線接口電路，它通過從串行時鐘輸入線獲取片選信號，使溫度數(shù)據(jù)讀取更加簡單：通過一根數(shù)據(jù)輸入線和一根數(shù)據(jù)輸出線即可實(shí)現(xiàn)微處理器和溫度傳感器之間的通信。正常配置時三線接口/CS、SO和SCK的功能如圖2-121所示，而簡化的兩線接口電路讀取溫度數(shù)據(jù)時要求串行時鐘輸入線SCK的空閑狀態(tài)為高電平，因此需要依次對圖2-121中SCK的高低電平略微進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)片選線/CS為低電平時將中止溫度數(shù)字化轉(zhuǎn)換，直至電壓高于0.7Vcc后才重新啟動。若SCK的電壓初始值為低電平，它通過肖特基二極管D1將片選線/CS置為低電平。通過設(shè)定R1、Ci的時間常數(shù)，使時鐘脈沖間隔內(nèi)片選線/CS的電壓不高于0.3V（如果圖2-121的電源電壓為SV，片選輸入端/CS的電壓不高于1.5V）。為使MAX6632的兩線接口有時間進(jìn)行下一輪的溫度數(shù)字化轉(zhuǎn)換，在兩次溫度讀取的時間間隔內(nèi)應(yīng)使片選線/CS保持0.7V（在圖2-121中為3.5V）至少0.5s。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注

（1）為防止環(huán)境干擾，保證溫度測量的精確度，MAX6632的電源同地之間要接電容值大于O.IF鉭電容；

（2） MAX6632的感溫器件在芯片內(nèi)部，因此芯片表面要與被測物體緊密接觸。