正点原子 I.MX6ULL MINI 开发板学习笔记：LM75 温度传感器采集

这篇笔记继续正点原子 I.MX6ULL MINI 开发板裸机学习，主题是LM75 温度传感器采集。这是 I2C 总线的第一个实际应用。代码来自实际工程 /home/zhao/code/2026/touch_screen。

1. 完成什么实验？

通过 I2C1 读取 LM75 温度传感器的温度寄存器，把原始数据换算成摄氏度并通过串口打印。注意：正点原子 MINI 开发板 I2C1 上板载的是 AP3216C，并没有板载 LM75——本实验用的是外接 LM75 模块，SDA/SCL 接 I2C1 的复用引脚（UART4_RX/UART4_TX），地址 0x48。

2. LM75 是什么？

LM75 是一款数字温度传感器，通过 I2C 接口输出温度值。它的温度分辨率是 9 位（0.5°C/LSB），测量范围 -55°C ~ +125°C，工作电压 3.0V~5.5V（以 TI/Maxim LM75 datasheet 为准，部分兼容型号略有差异）。

3. LM75 的 I2C 地址是多少？

LM75 的 7 位 I2C 地址由 A2、A1、A0 三个引脚电平决定。开发板上这三个引脚通常都接地，所以地址是 0x48。

4. 温度数据怎么换算？

读取温度寄存器会得到 2 个字节。高字节是整数部分的低 8 位，低字节的高 1 位是 0.5°C 位。把两字节拼成 16 位有符号数后右移 7 位，得到 9 位温度值，再乘以 0.5 就是摄氏度。

5. 真实可用的 LM75 代码

下面是工程中验证过的 lm75.c 核心代码。

#include "i2c.h"

float get_temputare(void)
{
    unsigned char buffer[2];
    short s;

    struct I2C_Msg msg = {
        .dev_addr = 0x48,       /* LM75 设备地址 */
        .reg_addr = 0,          /* 温度寄存器地址 */
        .reg_len  = 1,
        .data     = buffer,
        .len      = 2,
        .direction = I2C_Read
    };

    transfer(I2C1, &msg);

    s = buffer[0] << 8;
    s |= buffer[1];
    s >>= 7;                    /* 得到 9 位有符号温度值 */
    return s * 0.5;             /* 每 LSB 0.5°C */
}

#include "stdio.h"
#include "i2c.h"
#include "lm75.h"

int main(void)
{
    init_clock();
    system_interrupt_init();
    init_uart1();
    init_i2c1();

    while (1)
    {
        float t = get_temputare();
        printf("temperature: %.1f C\n", t);
        delay_ms(1000);
    }
    return 0;
}

6. 关键点说明

• 设备地址：LM75 为 0x48（A2=A1=A0=0）。
• 温度寄存器地址：0x00，读 2 字节。
• 分辨率：9 位，最小刻度 0.5°C。
• 有符号数：温度值用补码表示，右移时要用 signed short 保持符号。
• 测量误差：LM75 最大误差 ±2°C（datasheet 给的是最大值而非典型值），适合环境温度监测，不适合高精度测温。
• 函数名：代码里的 get_temputare 是工程中的历史拼写（正确拼写 temperature），为与工程保持一致未做修改。

7. 实验现象

程序运行后，串口每隔 1 秒打印一次当前温度，例如 "temperature: 26.5 C"。用手按住传感器，温度会缓慢上升。

总结

LM75 实验验证了 I2C 读写流程。下一篇回到控制类外设：PWM 脉冲宽度调制。