数字温度监测器MAX6622在温度测控中的应用
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1 引言
随着计算机效能的推陈出新，愈来愈多的功能被整合到计算机中。因此，计算机的处理量与日俱增。为了满足大量的数据处理需求，愈来愈多的芯片组被整合到主机中，CPU与芯片组的工作频率也不断提高。更多的芯片组及更快的时钟频率将产生更多的热量。在有限的空间内．系统热量耗散是一个棘手问题。如何兼顾系统效能、系统舒适度(包括电脑外壳温度、风扇旋转所产生的噪音)、及系统运行时间，是电脑设计的一个重要课题，因此，本文提出了基于MAX6622的温度测控应用设计。
2 MAX6622简介
MAX6622是MAXIM公司推出的一款精密多通道温度监测器，内部集成有A／D转换器、寄存器、接口电路，可直接输出数字信号。该器件具有精度高、响应速度快、体积小、功耗低、软件界面控制方便等优点。广泛应用于台式机、笔记本、服务器、工作站等温度监测系统。
MAX6622精密多通道温度传感器能够监测本地温度和4路远程温度。所有温度通道都具有可设置的报警阈值。当所测得的通道温度超过其阈值，状态寄存器对应的状态位置位。两路开漏输出ALERT和OVERT，根据状态寄存器相应位的状态置低。2线串行接口采用标准系统管理总线可执行写字节、读字节、发送字节和接收字节命令，也可用于读取温度数据和设置报警阈值。MAX6622的工作温度范围为-40℃至+125℃，采用16引脚TSSOP封装。
2.1主要特点
2.2引脚配置及功能描述
MAX6622引脚配置如图1所示，而引脚的功能描述详见表1所示。
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2.3工作模式
MAX6622是一款5通道精密温度监测器，有1个本地温度传感器通道和4个远端温度传感器通道，每个温度通道都带有一个可编程的报警阈值，通道1和通道4还带有可编程的过温阈值。通过SMBus串行接口和一个专用报警输出实现MAX6622的通信。报警输出ALERT和OVERT用于确认是否超过软件设置的温度阈值。ALERT的典型应用为中断，OVERT连接至风扇、系统开关或其他温度控制电路上。
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2.3.1 ADC转换方式
在默认转换模式下，MAX6622先测量通道1，然后依次测量通道2、通道3、本地通道，通道4，开始转换。并将转换结果存储在与之相对应的温度数据寄存器中。
2.3.2低功耗待机模式
通过在配置寄存器1中将STOP比特位置1进人软件待机模式。将STBY置低进入硬件待机模式。软件待机模式使ADC停止工作，并且将供电电流降低至约30 mA，硬件待机模式中断ADC时钟，供电电流约350 mA。在软件或硬件待机模式下，数据在存储器中保留，并且SMBus接口被激活，倾听SMBus的命令。如果开始信号被SMBus识别出，超时间隔被激活。激活SMBus后，引起供电电流增加。如果正进行转换时接受到备用命令，转换循环被中断，并且温度寄存器未更新，先前的数据不变且仍可使用。
2.3.3 ALERT中断模式
当内部或外部温度数据超过最高温度上限时，产生ALERT中断。ALERT是开漏输出，因此多个设备共享一个正常中断线路。所有的ALERT中断可通过设置寄存器3将其屏蔽。
2.3.4 OVERT过温报警
MAX6622有2个用于存储远端报警门限数据的过温寄存器，该过温寄存器是为OVERT输出使用。当所测通道温度大于相应门限寄存器中存储的温度时，产生OVERT信号。一个过温输出可用于激活制冷扇，发送警告，初始化时钟降频，或者使系统关闭，防止组件被破坏。
3典型应用电路
电脑中CPU为最大热源，除此之外，图形处理器(GPU)、DDR内存、硬盘和光驱都需要温度检测及控制组件。这些组件内部含有用于远程温度检测用的二极管，温度传感器可直接检测CPU内部管芯温度，并精确控制其温度。
MAX6622典型应用电路如图2所示。远端温度测量的精确度取决于远端二极管的理想因素。IC底层的温度二极管通常是PNP型，DXP_必须与该三极管的发射极相连，DXN_必须与基极相连。如果某路通道温度未使用，则该路的DXP_和DXN_悬空。
ADC对低频信号有很好的抑制作用。当电磁干扰很大时，需在DXP_和DXN_之间连接一只2 200 pF的电容，有助于滤波，但不要超过3 300 pF，因为转换电流的上升时间导致错误发生。
4软件设计
首先设置配置寄存器，使MAX6622工作于正常模式下。在报警门限寄存器中设置温度上限，当所测通道温度大于对应门限寄存器温度时，OVERT位使能，用于激活制冷扇、发送警告、初始化时钟，或者使系统关闭，防止元件被破坏。OVERT位一直保持有效，直到当前温度下降到低于已设定的上限温度减去4℃的滞后值，这样环境温度将维持在设定的温度以下。这种工作方式下MAX6622可脱离系统微处理器作为独立的温度监测器，实现自动调温功能。其主程序流程如图3所示。
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软件设计采用C语言编程，大大提高开发调试工作效率；同时也易于理解产生的文档资料，便于移植。C语言编译环境利用IAR公司提供的集成调试环境Workbench和C430语言调试器C-SPY进行编译，直接下载至片内Flash内存，脱机运行。整个用户界面友好，调试过程中可以在上层软件中看到各寄存器的内容并在线修改，支持单步运行，在线观察定义的各个变量实时值。以下为部分代码。
5 结语
详细介绍了MAX6622的温度检测功能、工作模式和典型应用电路，MAX6622工作于正常模式时可以自动驱动风扇调节温度，在笔记本、台式机、服务器、工作站等应用领域可大大降低功耗，具有抗干扰能力强，采集温度精度高等优点。因此，MAX662可广泛应用于需要温度控制的场合。
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