# MAX6675熱電偶晶片整合模組解析

[Datasheet](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/max6675.pdf)

### 運行原理(簡易說明，引用自*[這篇](https://blog.csdn.net/weixin_42580645/article/details/111056589)*)
* **溫度轉換:**
在將熱電電壓轉換為等效溫度值之前，必須補償熱電偶冷端（MAX6675環境溫度）與0°C虛擬基準之間的差異。對於K型熱電偶，電壓變化為41µV /°C，可通過以下線性方程式近似熱電偶特性，電壓變VOUT是熱電偶輸出電壓（µV）。TR是遠端熱電偶結的溫度（°C）。TAMB是環境溫度（°C）
* **冷端補償:**
檢測並校正環境溫度的變化用
* **數字化:**
ADC將冷端二極管的測量值與放大後的熱電偶電壓相加，並將12位結果讀出到SO引腳上。全零序列表示熱電偶讀數為0°C。全部為1的順序表示熱電偶讀數為+ 1023.75°C。
* **電源耦合雜訊:**
此晶片易受到電源耦合雜訊影響，應配置0.1pF電容可以最大限度減少雜訊影響(**模組已經整合進去)**


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### **輸出腳位圖PINOUT**

 

CS腳位 : 高電位時開始採集，低電位時將轉換結果從SO輸出
SCK腳位 : CS為低電位時，提供CLK信號讀取SO處的結果
SO腳位 : 讀取及輸出熱電偶數據

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### **Serial數據**

總計16bit資料
第2位元為熱電偶連接狀況0為正常，不正常反之為1
3到14位元，總計12位元為熱電偶資料，換算為十進制乘上0.25即為攝氏溫度
根據spec，採集週期應大於0.22秒且SPI端口速率要小於4.3MHz



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### **程式實作Code**

程式設計如下，根據程式設計的資料量為:
正常運作時根據getsizeof()數值為xx.xx時佔用16個bytes
非正常運作時，會返回1的值，根據getsizeof()顯示占用14個bytes

max6675.py將需要功能寫成function

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setwarnings(False)

# 腳位設置
def set_pin (CS, SCK, SO, UNIT):
    global sck
    sck= SCK
    global so
    so = SO
    global unit
    unit = UNIT
    
    GPIO.setup(CS, GPIO.OUT, initial = GPIO.HIGH)
    GPIO.setup(SCK, GPIO.OUT, initial = GPIO.LOW)
    GPIO.setup(SO, GPIO.IN)

# 讀取溫度(可調原始數據、攝氏、華氏)
def read_temp(cs_no):
    
    GPIO.output(cs_no, GPIO.LOW)
    time.sleep(0.002)
    GPIO.output(cs_no, GPIO.HIGH)
    time.sleep(0.22)

    GPIO.output(cs_no, GPIO.LOW)
    GPIO.output(sck, GPIO.HIGH)
    time.sleep(0.001)
    GPIO.output(sck, GPIO.LOW)
    Value = 0
    for i in range(11, -1, -1):
        GPIO.output(sck, GPIO.HIGH)
        Value = Value + (GPIO.input(so) * (2 ** i))
        GPIO.output(sck, GPIO.LOW)

    GPIO.output(sck, GPIO.HIGH)
    error_tc = GPIO.input(so)
    GPIO.output(sck, GPIO.LOW)

    for i in range(2):
        GPIO.output(sck, GPIO.HIGH)
        time.sleep(0.001)
        GPIO.output(sck, GPIO.LOW)

    GPIO.output(cs_no, GPIO.HIGH)

    if unit == 0:
        temp = Value
    if unit == 1:
        temp = Value * 0.25
    if unit == 2:
        temp = Value * 0.25 * 9.0 / 5.0 + 32.0

    if error_tc != 0:
        return -cs_no
    else:
        return temp

GPIO.cleanup()

即可引入max6675.py使用

# before import the max6675, you must save the max6675.py file at "/usr/lib/python2.7/dist-packages"

# wiring
# Raspberry         MAX6675
#       GND   ------   GND
#        5V     ------   VCC
#   pin 18     ------   SCK
#   pin 22     ------   CS
#   pin 16     ------   SO

# import max6675 module.
import max6675

# set the pin for communicate with MAX6675
cs = 24
sck = 23
so = 21

# max6675.set_pin(CS, SCK, SO, unit)   [unit : 0 - raw, 1 - Celsius, 2 - Fahrenheit]
max6675.set_pin(cs, sck, so, 1)

try:
    while 1:
        # read temperature connected at CS 22
        a = max6675.read_temp(cs)

        # print temperature
        print(a)

        # when there are some errors with sensor, it return "-" sign and CS pin number
        # in this case it returns "-22" 
        
        max6675.time.sleep(2)
        
except KeyboardInterrupt:
    pass