LM75 模块 PCB 设计本文介绍了基于 LM75 芯片的温度模块的 PCB 设计包括主控参数、资源特点、原理图、工程测试等。介绍LM75B是一款温度-数字转换器使用片上带隙温度传感器和 Σ-Δ A/D 转换技术并带有过热检测输出。LM75B包含一系列数据寄存器储存诸如器件工作模式、OS工作模式、OS极性和OS故障队列等器件设置的配置寄存器(Conf)储存数字温度读数的温度寄存器(Temp)以及储存可编程过热关断和滞后极限的设置点寄存器(Tos和Thyst)可通过2线串行I²C总线接口与控制器进行通信。该器件还提供开漏输出(OS)可在温度超过编程限值时激活。共有三个可选逻辑地址引脚因此可在同一总线上连接八个器件而不会发生地址冲突。LM75 通常用于监测环境温度。它具有以下特点通信接口LM75 通过 I2C 总线与主控器进行通信支持多达8个设备在同一总线上工作温度测量它提供 9 位数字温度读数测量范围从-55°C到125°C精度为±3°C功能当环境温度超过设定阈值时LM75可以通知主控器并且其迟滞值也是可编程的应用广泛应用于温度监测和控制系统中适合于各种电子设备这些特性使得 LM75 在温度监测领域中非常实用。详见LM75B | NXP 半导体 .特点I²C总线接口同一总线上最多带8个器件电源电压范围2.8 V 至 5.5 V温度范围为 -55 °C 至 125 °C频率范围为 20 Hz 至 400 kHz具有总线故障超时功能可防止总线挂起提供 0.125 °C 温度分辨率的 11 位ADC温度精度-25 °C至100 °C时为±2 °C-55 °C至125 °C时为±3 °C可编程温度阈值和滞后设置点关断模式下的供电电流为 1.0 uA以实现节能上电时可单独作为恒温器使用ESD保护超过JESD22-A114 4500 V HBM和JESD22-C101 1000 V CDM根据JEDEC标准JESD78完成超过100 mA的锁定测试小型8引脚封装类型SO8、TSSOP8、3 mm x 2 mm XSON8U 和 2 mm x 3 mm HWSON8详见LM75B | NXP 半导体 .系统框图详见LM75B | NXP 半导体 .参考电路地址不同 A0、A1、A2 引脚的电平配置对应的 IIC 地址如下A2A1A0二进制地址十六进制地址00010010000x4800110010010x4901010010100x4A01110010110x4B10010011000x4C10110011010x4D11010011100x4E11110011110x4F0x48写地址0x90读地址0x91同一条 I²C 总线最多可挂载 8 片 LM75BPCB 设计为了方便连接测试和模块化连接基于 LM75 设计温度传感器模块其设计方案包括原理图、PCB、物料焊接等。3D 图Top viewBottom view原理图焊接效果Bottom view硬件连接使用杜邦线连接 LM75 模块和树莓派 Pico 开发板LM75 模块树莓派 PicoNoteSCLSCL (GPIO5)Serial ClockSDASDA (GPIO4)Serial DataVCC3V3PowerGNDGNDGround实物图扫描 IIC 总线获得 LM75 模块地址 0x48驱动库使用 MicroPython 库实现发送命令和读取 LM75 数据。将驱动代码保存为lm75.py上传至树莓派 Pico 根目录驱动库代码见GitHub .代码库上传到 Pico 并按照电路图布线后可以上传代码读取 LM75 的 ADC 值。下面 MicroPython 代码实现了终端打印环境温度数值。frommachineimportI2C,Pinimporttime# I2C初始化i2cI2C(0,sclPin(5),sdaPin(4))LM75_ADDR0x48# LM75默认地址defread_lm75():# 读取2字节温度原始数据datai2c.readfrom(LM75_ADDR,2)raw(data[0]8)|data[1]# 11位温度数据处理temp_rawraw5# 判断正负温度iftemp_raw0x400:temp_raw-0x800temptemp_raw*0.125returntemp# 循环打印温度whileTrue:tempread_lm75()print(fLM75 温度:{temp:.2f}℃)time.sleep(1)代码保存到 Raspberry Pi Pico 并运行。若需要上电运行则保存为 main.py 多设备挂载时修改初始化 addr 参数即可。效果演示运行代码时Shell 终端显示以下输出树莓派若使用树莓派读取 LM75 模块数据可通过 adafruit 提供的标准库快速实现。硬件连接LM75Raspberry PiNoteSDAGPIO3Serial DataSCLGPIO5Serial ClockGNDGNDGroundVCC3V3Power实物图驱动库终端执行如下指令python3-mvenv .venvsource.venv/bin/activate pipinstalladafruit-circuitpython-pct2075 pipinstallsetuptools82.0.0--force-reinstall扫描 IIC 设备地址代码终端执行touch lm75_print.py新建代码文件并添加如下代码importtimeimportbusioimportadafruit_pct2075# I2C1i2cbusio.I2C(3,2)pctadafruit_pct2075.PCT2075(i2c,address0x48)whileTrue:print(fTemperature:{pct.temperature:.2f}°C)time.sleep(0.5)保存代码。效果终端执行python lm75_print.py指令连续打印温度总结本文介绍了基于 LM75 芯片的温度模块的 PCB 设计包括主控参数、资源特点、原理图、工程测试等为相关产品的快速开发和应用设计提供了参考。