1. 概述

MAX31855為熱電偶至數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置14位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。器件帶有冷端補(bǔ)償檢測(cè)和修正、數(shù)字控制器、SPI兼容接口，以及相關(guān)的控制邏輯，在溫度控制器、過(guò)程控制或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)用于配合外部微控制器(μC)工作。提供多個(gè)版本的器件，每個(gè)版本針對(duì)特定的熱電偶類型(K、J、N、T或E型)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。熱電偶類型以器件型號(hào)后綴表示(例如MAX31855K)。

器件輸出14位帶符號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)SPI兼容接口、以只讀格式輸出。轉(zhuǎn)換的溫度分辨率為0.25℃，最高溫度讀數(shù)為+1800℃，最低溫度讀數(shù)為-270℃，對(duì)于K型熱電偶，溫度范圍為-200℃至+700℃，保持±2℃精度。

2. 特性

冷端補(bǔ)償

14位、0.25℃分辨率

提供K、J、N、T和E型熱電偶器件版本

簡(jiǎn)單的SPI兼容接口(只讀)

檢測(cè)熱電偶對(duì)GND或VCC短路

檢測(cè)熱電偶開(kāi)路

3. 典型應(yīng)用電路

實(shí)際應(yīng)用電路

4. SPI串口協(xié)議及時(shí)序

器件處理來(lái)自熱電偶的讀數(shù)，并通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù)。驅(qū)動(dòng)CS為低電平，并在SCK端施加時(shí)鐘信號(hào)，從SO讀取結(jié)果。器件始終在后臺(tái)執(zhí)行轉(zhuǎn)換，只有CS為高電平時(shí)才能更新故障狀態(tài)和溫度數(shù)據(jù)。

驅(qū)動(dòng)CS為低電平時(shí)，SO引腳將輸出第一位數(shù)據(jù)。通過(guò)串口讀取完整的冷端補(bǔ)償熱電偶溫度，需要14個(gè)時(shí)鐘周期。讀取熱電偶和參考端溫度需要32個(gè)時(shí)鐘周期。在時(shí)鐘下降沿讀取輸出位。第一位D31為熱電偶溫度符號(hào)位。

D[30:18]位包含溫度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，順序?yàn)镸SB至LSB。D16位正常狀態(tài)下為低電平，熱電偶輸入開(kāi)路或?qū)ND或VCC短路時(shí)變?yōu)楦唠娖健⒖级藴囟葦?shù)據(jù)從D15開(kāi)始。

輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時(shí)，CS任何時(shí)候均可變?yōu)楦唠娖健?

5. 存儲(chǔ)器映射 — 位加權(quán)和功能說(shuō)明

6. 實(shí)際測(cè)溫效果

小太陽(yáng)的溫度為 542 ℃

7. 程序源碼

MAX31855測(cè)溫程序，分別使用STM32硬件SPI和軟件模擬時(shí)序兩種方式讀取溫度數(shù)據(jù)。