數字溫度監測器MAX6622在溫度測控中的應用

　　1引言
　　
　　隨著計算機效能的推陳出新，愈來愈多的功能被整合到計算機中。因此，計算機的處理量與日俱增。為了滿足大量的數據處理需求，愈來愈多的芯片組被整合到主機中，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鐘頻率將產生更多的熱量。在有限的空間內．系統熱量耗散是一個棘手問題。如何兼顧系統效能、系統舒適度（包括電腦外殼溫度、風扇旋轉所產生的噪音）、及系統運行時間，是電腦設計的一個重要課題，因此，本文提出了基于MAX6622的溫度測控應用設計。
　　
　　2MAX6622簡介
　　
　　MAX6622是MAXIM公司推出的一款精密多通道溫度監測器，內部集成有A／D轉換器、寄存器、接口電路，可直接輸出數字信號。該器件具有精度高、響應速度快、體積小、功耗低、軟件界面控制方便等優點。廣泛應用于臺式機、筆記本、服務器、工作站等溫度監測系統。
　　
　　MAX6622精密多通道溫度傳感器能夠監測本地溫度和4路遠程溫度。所有溫度通道都具有可設置的報警閾值。當所測得的通道溫度超過其閾值，狀態寄存器對應的狀態位置位。兩路開漏輸出ALERT和OVERT，根據狀態寄存器相應位的狀態置低。2線串行接口采用標準系統管理總線可執行寫字節、讀字節、發送字節和接收字節命令，也可用于讀取溫度數據和設置報警閾值。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
　　
　　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表1所示。


　　
　　2.3工作模式
　　
　　MAX6622是一款5通道精密溫度監測器，有1個本地溫度傳感器通道和4個遠端溫度傳感器通道，每個溫度通道都帶有一個可編程的報警閾值，通道1和通道4還帶有可編程的過溫閾值。通過SMBus串行接口和一個報警輸出實現MAX6622的通信。報警輸出ALERT和OVERT用于確認是否超過軟件設置的溫度閾值。ALERT的典型應用為中斷，OVERT連接至風扇、系統開關或其他溫度控制電路上。　　
　　2.3.1ADC轉換方式
　　
　　在默認轉換模式下，MAX6622先測量通道1，然后依次測量通道2、通道3、本地通道，通道4，開始轉換。并將轉換結果存儲在與之相對應的溫度數據寄存器中。
　　
　　2.3.2低功耗待機模式
　　
　　通過在配置寄存器1中將STOP比特位置1進人軟件待機模式。將STBY置低進入硬件待機模式。軟件待機模式使ADC停止工作，并且將供電電流降低至約30mA，硬件待機模式中斷ADC時鐘，供電電流約350mA。在軟件或硬件待機模式下，數據在存儲器中保留，并且SMBus接口被激活，傾聽SMBus的命令。如果開始信號被SMBus識別出，超時間隔被激活。激活SMBus后，引起供電電流增加。如果正進行轉換時接受到備用命令，轉換循環被中斷，并且溫度寄存器未更新，先前的數據不變且仍可使用。
　　
　　2.3.3ALERT中斷模式
　　
　　當內部或外部溫度數據超過zui高溫度上*，產生ALERT中斷。ALERT是開漏輸出，因此多個設備共享一個正常中斷線路。所有的ALERT中斷可通過設置寄存器3將其屏蔽。
　　
　　2.3.4OVERT過溫報警
　　
　　MAX6622有2個用于存儲遠端報警門限數據的過溫寄存器，該過溫寄存器是為OVERT輸出使用。當所測通道溫度大于相應門限寄存器中存儲的溫度時，產生OVERT信號。一個過溫輸出可用于激活制冷扇，發送警告，初始化時鐘降頻，或者使系統關閉，防止組件被破壞。
　　
　　3典型應用電路
　　
　　電腦中CPU為zui大熱源，除此之外，圖形處理器（GPU）、DDR內存、硬盤和光驅都需要溫度檢測及控制組件。這些組件內部含有用于遠程溫度檢測用的二極管，溫度傳感器可直接檢測CPU內部管芯溫度，并控制其溫度。
　　
　　MAX6622典型應用電路如圖2所示。遠端溫度測量的度取決于遠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對低頻信號有很好的抑制作用。當電磁干擾很大時，需在DXP_和DXN_之間連接一只2200pF的電容，有助于濾波，但不要超過3300pF，因為轉換電流的上升時間導致錯誤發生。
　　
　　4軟件設計
　　
　　首先設置配置寄存器，使MAX6622工作于正常模式下。在報警門限寄存器中設置溫度上限，當所測通道溫度大于對應門限寄存器溫度時，OVERT位使能，用于激活制冷扇、發送警告、初始化時鐘，或者使系統關閉，防止元件被破壞。OVERT位一直保持有效，直到當前溫度下降到低于已設定的上限溫度減去4℃的滯后值，這樣環境溫度將維持在設定的溫度以下。這種工作方式下MAX6622可脫離系統微處理器作為獨立的溫度監測器，實現自動調溫功能。其主程序流程如圖3所示。

　　
　　軟件設計采用C語言編程，大大提高開發調試工作效率；同時也易于理解產生的文檔資料，便于移植。C語言編譯環境利用IAR公司提供的集成調試環境Workbench和C430語言調試器C-SPY進行編譯，直接下載至片內Flash內存，脫機運行。整個用戶界面友好，調試過程中可以在上層軟件中看到各寄存器的內容并在線修改，支持單步運行，在線觀察定義的各個變量實時值。以下為部分代碼。
　　
　　5結語
　　
　　詳細介紹了MAX6622的溫度檢測功能、工作模式和典型應用電路，MAX6622工作于正常模式時可以自動驅動風扇調節溫度，在筆記本、臺式機、服務器、工作站等應用領域可大大降低功耗，具有抗*力強，采集溫度精度高等優點。因此，MAX662可廣泛應用于需要溫度控制的場合。