Entegre EEPROM Bellekli Dijital Sıcaklık Sensörleri

Eğer size, müşterilerinizin ürünü yaşam ömrü boyunca nasıl kullandığını, aynı zamanda kayıt alırken ve izlerken ürününüzün sıcaklığını doğru bir şekilde ölçmenin kolay ve uygun maliyetli bir yolu olduğunu söyleseydim, bununla ilgilenir miydiniz? Tabii ki ilgilenirdiniz. 
Bu günlerde, yatırımınızı korurken, ürününüzün operasyonel değerini müşterilere ulaştırmak kritik öneme sahiptir. Burada dijital çıktıda yer alan EEPROM bellek kullanımının önemi ve önemini açıklayacağım (I2C protokolü) yerel sıcaklık sensörleri yanı sıra olası tasarım çözümleri için EEPROM'a basit bir yazma dizisinin nasıl ve nasıl ayarlanacağına dair örnekler verir - ayrıca yol boyunca birkaç şey daha! 

Arka plan
I2C dijital sıcaklık sensörleri, 20 yıldan uzun bir süre önce piyasaya sürülmesinden bu yana milyarlarca cihaz satmış olan silikon tabanlı entegre devrelerdir (IC'ler).  O zamandan beri I2C dijital sıcaklık sensörleri, sayısız elektronik ürün ve sistemde popüler bir termal izleme çözümü olmuştur. Sistem tasarımcılarının, ürünlerinin gerçek zamanlı sıcaklıklarını ölçmelerine ve kontrol etmelerine yardımcı oldular ve herhangi bir aşırı veya düşük sıcaklık sınır ihlallerine etkili bir şekilde tepki gösterdiler. 

Üst düzey bir manzaradan I2C dijital sıcaklık sensörleri, kendi iç sıcaklığını ölçen ve ardından sıcaklığı standart I2C protokol iletişimi üzerinden kolayca okunabilen dijital bir değere dönüştüren tam bir sıcaklık izleme çözümüdür. Bu sensörler, dijital-sayısal dönüştürücüler veya veri işleme sonrası bileşenler gibi herhangi bir harici bileşene olan ihtiyacı ortadan kaldırarak sayısallaştırılmış sıcaklık verilerini çıkarır.

Belirli bir sıcaklık aralığında iyi tanımlanmış sıcaklık doğruluğu gereksinimlerini karşılamak için bir dijital sıcaklık sensörünün fabrika tarafından kalibre edildiğini bilmek ilginizi çekebilir.  Bugün, -40°C ila 125°C gibi geniş bir sıcaklık aralığında ± 1°C maksimum doğruluk (veya daha iyi) sunan çeşitli tedarikçilerin görülmesi nadir değildir.  Bununla birlikte, yaygın olmayan bir şey, sıcaklık sensörüne tasarlanan entegre EEPROM belleğini görmektir, böylece kullanıcılar son ürünlerinin sağlamlığını geliştirmek için kritik uygulamalara özgü verileri depolayabilirler. EEPROM bellek, kullanıcı depolama için ayrılmış çeşitli boyutlarda, uçucu olmayan bir bellek dizisidir. EEPROM, Elektriksel Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek anlamına gelir ve temel özelliklerinden biri, her bir bellek bayt konumu oluşturmaya bir milyondan fazla kez yazılabilir, yüksek frekanslı veri değişim işlemleri için ve neredeyse tüm ürünler ve uygulamalar için mükemmel şekilde uygundur.

Entegre EEPROM belleğini kullanmak neden önemlidir?
Üç önemli sebep var.

Birincisi, entegre hafıza kullanımının kritik verileri lokal olarak sıcaklık sensöründen kaydetme yeteneği sağlamasıdır. Kritik verilerin bir örneği, sistem kapanmalarını veya arızalarını, kayıt sıcaklıklarını, tarih/zamanı, hata sayımlarını, açılış sürelerini ve kaçınmak istediğimiz diğer birçok koşulu zorlayabilecek son ürünün aşırı sıcaklıklarını günlüğe kaydetmektir. 

Ürünün kaç kez kritik sıcaklığa ulaştığını ve meydana geldiği tarih ve saat gibi şeyleri öğrenmek için, müşteri ürün arızasını, sıcaklık sensörünün içindeki entegre hafızayı okuyarak gözden geçirebilir ve okuyabilirseniz, gelecek ürününüzde yapabileceğiniz gelişimin etkisini düşünün. Bu veriler, müşterinizin ürünü sürekli olarak sert bir sıcaklık ortamında çalıştırıp çalışmadığını, belki de müşterinin yanlış kullanımından kaynaklanan garanti veya garanti taleplerini geçersiz kılabileceğini söyleyebilir. Entegre hafıza, günümüzde otomobillerde ve uçaklarda bulunan kaza veri kayıt cihazları gibi görülebilir. Saklanan veriler, depolanmış sıcaklık ihlallerini, zaman içinde performansının düştüğü yanlış bileşen seçimiyle ilişkilendirerek, gelecekteki ürün geliştirme ve/veya ürün geliştirmelerini ilerletmeye yardımcı olabilir.  

Ürününüzün hız aşımına uğradı mı ya da kötü kullanıldı mı? Müşteriniz ürününüzün bir arıza analizi için döndüğünde ürün analiz sürecine olan etkisini göz önünde bulundurun. Saklanan veriler, ürünün arıza modunun temel nedeninin belirlenmesinde yardımcı olabilir ve tersi durumda, depolanan veriler ürünün yanlış kullanımını ve ürünün kötüye kullanılmasını sağladığından ürün sorumluluğu riskinizi azaltır, çünkü geri dönüşü de geçersiz kılabilir. Entegre bellek depolamaya sahip olmak ayrıca veri tahrifatını en aza indirir ve saklanan veriler garanti haklarının gerekçelendirilmesinin gerekip gerekmediğine karar verir. 

İkinci sebep ise, entegre hafızanın, müşterilerinizin, özellikleri gerçekten kullanıp kullanmadığını belirlemek için, son müşterilerinizin ürününüzün özelliklerini veya fonksiyonlarını nasıl kullandığını izleme yeteneğini sağlamasıdır. Belki de müşterilerin gerçekten kullanıp kullanmadıklarını görmek istediğiniz yeni özelliklere veya belirli yeni işlevlere sahipsiniz. Bu nasıl basit bir yazma dizisinde yapılabilir veya uygulanabilir? 

Örneğin, iki farklı ilişkili değeri saklamak ve bu iki konumun söz konusu ürünün belirli bir özelliğini veya işlevini sakladığını bilerek iki EEPROM bayt konumu ayırmak suretiyle gerçekleştirilebilir. İlk bayt konumu, özelliğin kullanıldığı her zaman için artırılmış değeri depolayabilir. İkinci bayt konumu, özellik veya işlevin en son kullanıldığı zamanı bilmek için tarih ve zaman damgası olarak kullanılabilir. Müşterilerinizin kullanımından gerçek zamanlı verilere sahip olmak için, gerçekte bu özelliklerin nadiren kullanıldığını öğrenmek için yüksek değerli bir özellik olduğunu düşündüklerinizi ve ne zaman kullandıklarını bilmek ne kadar değerli olurdu değil mi? Bu sonuçlar, bir müşteri anketi veya odak grubundan katlanarak daha değerli olacaktır!  

Entegre belleği kullanmanın üçüncü nedeni, fabrika, sistem yapılandırma ayarları ve parametrik veriler için kritik veri depolamadır. Entegre bellek, ürünün fabrikada belirli bir test programı revizyonuna nasıl test edildiği ile ilgili kritik fabrika test bilgilerini saklamak için kullanılabilir. Test kurulumu ve ekipman konumu, parametrik verileriyle birlikte, ürünün fabrikada nasıl test edildiğine dair tarafsız bilgiler sağlayarak müşteri ürün iadelerine yardımcı olur. Ayrıca, tümleşik bellek, sistemi veya ürünü yapılandırmak için güçlendirme ve başlatma işlemine yardımcı olan kritik sistem yapılandırma verilerini depolamak için kullanılabilir. Gelecekteki ürün güncellemeleri, basit bir programlama işleminde önceki yapılandırma verilerinin yeniden programlanmasıyla yapılabilir. 

Bir  Microchip'in AT30TSE758A gibi entegre EEPROM'lu I2C sıcaklık sensörü, üreticilerin yukarıda tartışılan üç temel faydadan faydalanmasını sağlar. Şekil 1'de gösterilen gibi hassas sıcaklık izleme cihazları, yüksek hassasiyetli bir dijital sıcaklık sensörü, programlanabilir yüksek ve düşük sıcaklık alarmları, entegre kalıcı olmayan yazmaçlar ve 8 Kbit EEPROM'u tek bir kompakt pakete birleştirir. Bu özellikler, sistemin işlevinin ve/veya güvenilirliğinin ayrılmaz bir parçası olarak yerel sıcaklıkların ölçülmesini gerektiren çok çeşitli uygulamalarda kullanılmasını sağlar. Şekil 1, bu ürünler için temel bir mimari diyagramı göstermektedir.

Yukarıda gösterilen sıcaklık sensörü, -55°C ile +125°C arasındaki sıcaklık aralığındaki sıcaklıkları ölçebilir ve 0°C ile +85°C arasında ± 0.5°C gibi tipik bir hassasiyete sahiptir. Sayısallaştırılmış sıcaklık ölçümlerinin sonuçları, aygıtın I2C seri arayüzü aracılığıyla herhangi bir zamanda okunabilen iç kayıtlardan birinde saklanır. 

Termal sistem yönetimini en üst seviyeye çıkarmanın bir başka yolu, kalıcı olmayan kayıtlara sahip bir sıcaklık sensörü kullanmaktır. Cihaz, güç tekrar edildikten sonra bile, konfigürasyon ve sıcaklık limit ayarlarını saklamak ve saklamak için cihazlara imkan verecektir. Bu özellik, her bir güçlendirme işleminden sonra aygıtın yeniden yapılandırılması ihtiyacını ortadan kaldırır, böylece aygıtın kendi kendine yeten bir şekilde çalışmasına izin verir ve güç başlatma başlatma sırasını düzenleyen cihaz yapılandırması için bir ana bilgisayar denetleyicisine güvenmez.

Sonuç olarak
Umarım şimdi, termal yönetim çabalarınızı tamamlayan ve olası tasarım düşünceleri sağlayan entegre EEPROM belleği kullanmanın önemini daha iyi anlamışsınızdır. AT30TS758A gibi ürünler tasarımcılara termal tasarım engelleri aşmayı ve başarıya giden yolda hızlı şeritte kalmalarını sağlıyor!