TMP117 高精度数字温度传感器 MicroPython 驱动
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简介
本驱动为 TI TMP117 高精度数字温度传感器的 MicroPython 版本。TMP117 是一款 I2C 接口的精密温度传感器，具有 ±0.1 °C 的高精度、7.8125 m°C 的分辨率以及 ±256 °C 的宽测量范围。驱动封装了完整的寄存器操作，提供面向对象的属性式 API，支持连续/单次/关断三种测量模式、可配置平均次数、双阈值温度报警以及温度偏移校准功能，适用于工业监测、医疗设备、精密仪器等高精度温度采集场景。
主要功能
- 高精度温度读取：分辨率 7.8125 m°C (0.0078125 °C/LSB)
- 三种测量模式：连续转换模式、单次转换模式、关断低功耗模式
- 四级平均次数可配：1x / 8x / 32x / 64x 累积平均，降低噪声
- 双阈值温度报警：独立的高/低温报警阈值，支持窗口模式与迟滞模式
- 温度偏移校准：用户可编程温度偏移寄存器，方便系统级校准
- I2C 接口，默认地址 0x48
- 纯 Python 实现，基于描述符协议的简洁属性式 API
- 完善的参数校验与异常处理
硬件要求
推荐测试硬件
- 任意支持 MicroPython 的开发板（ESP32 / RP2040 / Raspberry Pi Pico 等）
- TMP117 传感器模块
- 4 根杜邦线（VCC、GND、SCL、SDA）
引脚说明
| 引脚 | 功能描述 |
|---|---|
| VCC | 电源正极（1.8V - 5.5V） |
| GND | 电源负极 |
| SCL | I2C 时钟线 |
| SDA | I2C 数据线 |
| ALERT | 报警输出（开漏，可选，需上拉电阻） |
软件环境
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| MicroPython 固件 | v1.23 及以上 |
| 驱动版本 | v1.0.0 |
| 依赖库 | micropython（内置）、struct（内置） |
| Python 环境 | MicroPython |
文件结构
tmp117_driver/
├── code/
│ ├── micropython_tmp117/
│ │ ├── __init__.py
│ │ ├── tmp117.py # 核心驱动文件
│ │ └── i2c_helpers.py # I2C 寄存器描述符辅助类
│ └── main.py # 测试示例文件
├── package.json
├── README.md
└── LICENSE
文件说明
| 文件 | 说明 |
|---|---|
micropython_tmp117/tmp117.py |
TMP117 传感器核心驱动类，包含所有寄存器定义、属性访问器、参数校验与 deinit 资源释放 |
micropython_tmp117/i2c_helpers.py |
I2C 通信辅助类，提供 CBits（位域读写描述符）和 RegisterStruct（整寄存器读写描述符），基于 Adafruit_CircuitPython_Register 库改写 |
micropython_tmp117/__init__.py |
Python 包初始化文件 |
main.py |
完整测试示例，包含 I2C 扫描、芯片 ID 验证、温度读取主循环及报警/模式切换/边界/异常测试注释片段 |
快速开始
1. 复制文件
将 micropython_tmp117/ 目录和 main.py 复制到 MicroPython 设备的文件系统中。
2. 硬件接线
| TMP117 引脚 | 开发板引脚 |
|---|---|
| VCC | 3.3V |
| GND | GND |
| SCL | GPIO5 |
| SDA | GPIO4 |
注：若使用其他 GPIO 引脚，请修改
main.py全局变量区中的I2C_SCL_PIN和I2C_SDA_PIN常量。
3. 运行测试
from machine import Pin, I2C
from micropython_tmp117.tmp117 import TMP117
# 初始化 I2C 总线
i2c = I2C(0, scl=Pin(5), sda=Pin(4), freq=400000)
# 创建传感器实例
tmp = TMP117(i2c)
# 读取温度
print("Temperature: %.4f C" % tmp.temperature)
# 释放资源
tmp.deinit()
注意事项
| 类别 | 说明 |
|---|---|
| 工作电压 | 1.8V - 5.5V，推荐 3.3V |
| 测量范围 | -256 °C 至 +255 °C（有效范围）；实际芯片工作温度范围请参考官方数据手册 |
| 温度分辨率 | 7.8125 m°C (0.0078125 °C/LSB) |
| I2C 地址 | 0x48（默认），部分型号支持 0x49/0x4A/0x4B，通过 ADDR 引脚电平选择 |
| 复位后首次读数 | 复位后温度寄存器返回 -256 °C，需等待首次转换（含平均）完成后才能读到有效温度 |
| ALERT 引脚 | 开漏输出，若使用报警功能需外接上拉电阻 |
| 转换时间 | 取决于平均次数配置：1x ≈ 15.5 ms，8x ≈ 124 ms，32x ≈ 496 ms，64x ≈ 992 ms |
| EEPROM 写入 | 上电后自动从 EEPROM 加载高低温报警阈值（出厂默认高 192 °C / 低 -256 °C） |
版本记录
| 版本号 | 日期 | 作者 | 修改说明 |
|---|---|---|---|
| v1.0.0 | 2026-07-31 | Jose D. Montoya | 初始版本，基于 GraftSense 规范完成驱动规范化 |
联系方式
- GitHub: jposada202020/MicroPython_TMP117
许可协议
MIT License
Copyright (c) 2023 Jose D. Montoya
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