Capteur de température alimenté par un port RS-232

Le 01/05/2002 à 0:00 par La rédaction

Avec un capteur de température à très faible consommation, un circuit d'interface assure à la fois la communication de la donnée et l'alimentation du capteur.

Les capteurs actuels permettent de mesurer la température de composants éloignés du système. Un circuit tel que le MAX6576 convertit la température de son boîtier en un signal carré dont la fréquence est proportionnelle à cette dernière, tout en ne consommant qu'un faible courant. Ce signal présente une amplitude égale à celle de l'alimentation du circuit. Il est envoyé par un câble au système hôte. L'utilisation d'un circuit d'interface RS-232 basse puissance permet d'établir cette communication, tout en alimentant le capteur.

La figure présente une manière très simple d'interfacer un capteur de température à travers un câble RS-232. L'alimentation du capteur distant IC1 (de 2,7 à 6 V, 250 µA maximum) est fournie par un des émetteurs de ligne du circuit IC2 (MAX3232, un transmetteur RS-232 alimenté de 3 à 5 V) sur la carte système. Les sorties des émetteurs de celui-ci sont régulées à ±5,5 V, restant ainsi compatibles avec le bus RS-232, mais en délivrant une intensité minimale au récepteur en bout de ligne. Le courant disponible en sortie RS-232 est de plus de 1 mA (la spécification minimale est un niveau de ±3 V sur une charge de 3 kO minimum). On peut donc alimenter IC1 sans problème par un des émetteurs d'IC2. La diode D1 évite l'application d'une tension négative sur IC1, tout en ramenant la tension appliquée à IC1 à + 5 V.

Un signal carré à fréquence variable

La forme du signal de sortie de IC1 est une onde carrée dont la fréquence est proportionnelle à la température du boîtier. Le signal est relié par le câble à l'entrée de l'un des récepteurs de IC2 . Il s'agit maintenant de s'assurer que les niveaux de tension de la sortie de IC1 et de l'entrée récepteur de IC2 sont compatibles entre eux pour garantir des communications en toute sécurité.

Pour une tension VDD de 5 V, le niveau « 0 » de sortie de IC1 est égal à 0,4 V pour 3,2 mA absorbées et le niveau « 1 »égal à VDD ­1,5 V pour 800 µA débitées. En théorie, les niveaux minimaux en entrée d'un récepteur RS-232 sont de ±3 V, mais en réalité, ce sont des niveaux TTL/Cmos : moins de 0,8 V pour un « 0 », et plus de 2,4 V pour un « 1 ». Il n'y a donc pas de problème d'interface, IC1 étant capable de débiter 800 µA minimum (soit 2,4 V aux bornes des 3 kO d'entrée du récepteur RS-232). La chute de tension à travers le câble est négligeable, un conducteur de section 0,22 mm2 convient parfaitement pour une telle application et présente une résistance de 80 O/km. Le microprocesseur du système hôte effectue la mesure de la fréquence du signal en sortie du récepteur RS-232 suivant la programmation des broches TS0 et TS1 de IC1. Ces broches permettent le choix de la plage de fréquence de sortie, par exemple : T (degré K)=Fréquence (Hz)/4.

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