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一、MAX31865芯片介绍

1.1简介：

  该芯片主要用于测量PT100/PT1000热电阻的阻值，通过SPI对内置存放温度的ADC码进行读取，进而通过公式获得热电阻值并换算成温度值。内片内置15位ADC，满量程时精度0.5℃，可以满足绝大部分需求。

1.2：读写时序

  如图2.1所示读时序，首先拉低CS使能脚，时钟SCLK由高变低，写入一个电平，通过SDI写入八位地址，由高到低，而后拉低时钟，往复8次。

  写入地址后，通过拉低拉高SCKL，从SDO读取电平。

  需要注意的是：

 1.读写时必须满足最小上升/下降时间

 2.写地址时SDO为高阻态

 3.单片机对应的SDO需要设置为输入模式

图2.1 SPI读时序

写时序相对来说比较简单，不再赘述。

图2.2 SPI写时序

1.3：配置寄存器

  根据芯片手册我们可以看到，如图2.3所示配置寄存器的读地址为0x00,写地址为0x80。读配置寄存器可以验证写入的配置是否生效，同时可以通过读出地址与写入地址是否对应来判断模块是否正常工作。

  D4是选择PT100的接线（2 4/3线制），其余各个位的功能及作用具体看芯片手册。

  不考虑功耗的情况下，四线制可以写入0xC2；

  考虑功耗，采用1-shot，则可以写入0x01；值得注意的时，在1-shot模式下，在读取阻值之前首先需要打开Vbias给RC网络充电，60Hz下需要52ms，50Hz下需要62.5ms；而后再对D5位写高，完成一次电阻转换。读取完温度数据后，重新关闭Vbias即可。

图2.3 MAX31865配置寄存器

1.4错误标志

  如图2.3中的第4567寄存器，通过对其配置，可以设置温度报警门限上限和下限。

  简单来说，比如一个PT100能测温范围是-200℃到500℃，用户想设置下限报警值为-180℃，上限报警值为480℃，那么当max31865转换RTD后，会将0x01和0x02寄存器结果与上限值和下限值比较，如果不在设置的范围，就会产生错误标志。错误标志存在0x07寄存器中。

1.5温度读取

  如图2.4所示，D0是用于指示是否有图3.3中设定的错误出现。

  ○读取温度时，可以先读取0x07寄存器，看是不是等于0x00，即是说无错误标志。有错误标志时，0x07寄存器里面某个值就是1。

  ○而后依次读取0x01和0x02地址的数据，并移除掉D0标志位。

  ○由ADC码转换为热电阻阻值公式如下：

其中RREF由实际接入电阻决定，一般PT100为400Ω，实际一般使用430Ω。

  ○热电阻值可由Callendar-Van Dusen 方程得出：

其中

图2.4 MAX31865读取温度

二、MAX31865模块介绍

2.1引脚介绍

  总共有8个引脚：

 ●VIN——电源正极输入引脚，MAX31865供电电压为3.3V，模块内置电压转换，可接入3.3V-5V。

 ●GND——地，接电源负极。

 ●3V3——3.3V输出引脚，VIN接5V时，该引脚可以作为3.3V输出。

 ●SDO——SPI时钟引脚，接单片机I/O口输出。

 ●SDO——Serial Data Out / Microcontroller In Sensor Out

      SPI MISO引脚，接单片机I/O口输出。

 ●SDI——Serial Data In / Microcontroller Out Sensor In

      SPI MOSI引脚，接单片机I/O口，相应I/O口设置为输入。

 ●CS——SPI片选引脚，接单片机I/O口输出。

 ●RDY—— data-ready indicator 数据允许读取指示，可不接。

图3.1 MAX31865模块引脚

2.2线制选择与接线

图3.2 MAX31865模块线制焊盘

 ●4线制——需要将图3.2的右下三个焊盘中的左边两个焊接（即24）在一起，即FORCE2引脚接地，图中已经连接在一起 ，因此不需要短接。实际淘宝买的模块应该是没有焊接的，所以需要自己焊接，如图3.3所示，其余焊盘均不焊接。

  接线时红色（PT100正）的两根接F+和RTD+，白色/蓝色（PT100负）的两根接F-和RTD-

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图3.3 MAX31865模块4线制未自动焊接

 ●3线制——需要将图3.2的右下三个焊盘中的右边边两个焊接（即3）在一起，左上的两个焊盘焊（即2/3wire）接在一起。其余焊盘均不焊接，若24已经默认焊接，则需要断开，否则读数会始终为固定值。   接线如图。

图3.4 MAX31865模块3线制焊接与接线

 ●2线制——需要将图3.2的右下三个焊盘中的左边两个焊接（即24）在一起，即FORCE2引脚接地,同时将图3.2的右边两个个焊盘焊接(即 2wire )，其余焊盘均不焊接。   接线直接红色（PT100正）接RTD+，白色/蓝色（PT100负）接RTD-。

三、PCB

图4.1 MAX31865模块4线制电路图

图4.2 MAX31865模块3线制电路图

图4.3 MAX31865模块2线制电路图

  根据芯片手册接线原理图（图4.1-4.3）可以绘制出如图4.4所示的原理图,BJ1 2 3 用于选择线制。

图4.4 MAX31865 3.3MCU电路图

  需要注意的是，如图4.5所示，MAX31865模块为了能够实现5V电压输入和5V供电单片机的适配会在接单片机的引脚处上拉3.3V，并增加二极管，防止5V电平直接加在MAX31865上，损坏芯片。

图4.5 MAX31865 5VMCU电路图

四、树莓派接线图

五、代码

sensor_type:MAX31865

#   One of "MAX6675", "MAX31855", "MAX31856", or "MAX31865".

sensor_pin: rpi:None

#   The chip select line for the sensor chip. This parameter must be

#   provided.

#spi_speed:

#   The SPI speed (in hz) to use when communicating with the chip.

#   The default is .

#spi_bus:

#spi_software_sclk_pin:

#spi_software_mosi_pin:

#spi_software_miso_pin:

#   See the "common SPI settings" section for a description of the

#   above parameters.

#tc_type: K

#tc_use_50Hz_filter: False

#tc_averaging_count: 1

#   The above parameters control the sensor parameters of MAX31856

#   chips. The defaults for each parameter are next to the parameter

#   name in the above list.

rtd_nominal_r: 100

rtd_reference_r: 430

rtd_num_of_wires: 2

rtd_use_50Hz_filter: True

#   The above parameters control the sensor parameters of MAX31865

#   chips. The defaults for each parameter are next to the parameter

#   name in the above list.

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