一、AS6221-EK介绍

AS6221是市场上精度最高的数字温度传感器系统，具备完整的数字化系统，可以快速准确的获取测试位置的温度信息，准确的还原温度值并且通过标准 I2C 接口输出。

特点如下：

• 在20℃在40℃温度范围内可实现±0.09℃的测量精度
• 输出数据速率为4Hz时功耗6uA，待机模式下功耗0.1uA
• 支持预警模式，可以灵活设置阈值，实现精确的温度监控
• 集成完整的数字模块，支持标准I2C通信，8组I2C地址可选
• 产线完整单体一致性测试，无需标定/校准
• 采用WLCSP封装，尺寸为1.5×1.0mm

AS6221内部架构

AS6221通过硅基双极温度传感器模拟前端将温度值转为电信号传给AD转换器，再由AD转换器输出为数字信号，经过数字处理，最后将温度值存储在寄存器中，可以通过标准I2C通信访问寄存器读取温度值。

二、寄存器介绍

（1）索引寄存器

索引寄存器是一个8位的寄存器，只有Bit0和Bit1可用，其它位都为0且只读，索引寄存器用来寻址特定的寄存器，通过配置索引寄存器Bit0和Bit1来访问不同寄存器，如：0x0用来访问温度寄存器，0x1用来访问配置寄存器。

（2）配置寄存器

配置寄存器是16位的寄存器，用来配置设备的工作模式，其中，Bit5-12和Bit15可用，其它位不可用

（3）THIGH、TLOW寄存器

THIGH寄存器和TLOW寄存器用来设置温度阈值，二者都是16位寄存器，其中，Bit4-Bit15可用，上电默认值如下：

以TLOW寄存器默认值为例：二进制 0010 0101 1000 0000 转换为十进制为9600，寄存器一个Bit表示0.0078125℃，9600×0.0078125=75℃

（4）TVAL寄存器

TVAL寄存器存放的是测量的温度值，由两个字节表示，一个Bit表示0.0078125℃，AS6221用户手册说为了也能表示负值，温度值以二进制补码表示，所以二进制最高位为符号位，0正1负。

三、获取温度

（1）使用STM32获取数据

这里使用的开发板是STM32F103C8T6，PB10连接AS6221的SCL引脚，PB11连接AS6221的SDA引脚，I2C地址使用默认的地址。

/*AS6221.c文件*/
#include "stm32f10x.h"


#define AS6221_Clock        RCC_APB2Periph_GPIOB
#define AS6221_Port         GPIOB
#define AS6221_SCL_Pin      GPIO_Pin_10
#define AS6221_SDA_Pin      GPIO_Pin_11
#define AS6221_ADDRESS      0x48

uint8_t Data[2];

void AS6221_Init(void)
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(AS6221_Clock,ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2,ENABLE);
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_OD;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=AS6221_SCL_Pin | AS6221_SDA_Pin;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(AS6221_Port,&GPIO_InitStruct);
    
    I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct;
    I2C_InitStruct.I2C_Mode=I2C_Mode_I2C;
    I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed=100000;
    I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle=I2C_DutyCycle_2;
    I2C_InitStruct.I2C_Ack=I2C_Ack_Enable;
    I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress=I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
    I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1=0xFF;
    I2C_Init(I2C2,&I2C_InitStruct);
    
    I2C_Cmd(I2C2,ENABLE);
}

void AS6221_Get(float *Temperature)
{
    I2C_GenerateSTART(I2C2,ENABLE);
    while(I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)!=SUCCESS);
    
    I2C_Send7bitAddress(I2C2,((AS6221_ADDRESS<<1) & 0xFE),I2C_Direction_Transmitter);
    while(I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)!=SUCCESS);
    
    I2C_SendData(I2C2,0x00);
    while(I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)!=SUCCESS);
        
    I2C_GenerateSTART(I2C2,ENABLE);
    while(I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)!=SUCCESS);
    
    I2C_Send7bitAddress(I2C2,((AS6221_ADDRESS<<1) | 0x01),I2C_Direction_Receiver);
    while(I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)!=SUCCESS);
    
    while(I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)!=SUCCESS);
    Data[0]=I2C_ReceiveData(I2C2);
    
    I2C_AcknowledgeConfig(I2C2,DISABLE);
    I2C_GenerateSTOP(I2C2,ENABLE);
    
    while(I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)!=SUCCESS);
    Data[1]=I2C_ReceiveData(I2C2);
    
    I2C_AcknowledgeConfig(I2C2,ENABLE);
    
    *Temperature=((Data[0]<<8) | Data[1])*0.0078125;
}
/*main.c文件*/
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "OLED.h"
#include "AS6221.h"
#include "Delay.h"

float Temperature;

int main(void)
{
    OLED_Init();
    AS6221_Init();
    OLED_ShowString(1,1,"T:  .");
    while(1)
    {
        AS6221_Get(&Temperature);
        OLED_ShowNum(1,3,Temperature,2);
        OLED_ShowNum(1,6,(uint16_t)(Temperature*1000)%1000,3);
        Delay_ms(500);
    }
}

（2）使用ESP8266开发板获取数据

这里ESP8266开发板的D1引脚连接AS6221的SCL引脚，D2引脚连接AS6221的SDA引脚，使用的是Github上的开源程序， AS6221驱动程序

#include "AS6221.h"
#include "Wire.h"

AS6221 temp;

void setup() {
  Wire.begin(4, 5); // ESP8266: SDA=D2(GPIO4), SCL=D1(GPIO5)
  Serial.begin(115200);
  delay(1000); // 等待串口稳定

  // 配置传感器参数（仅保留必要选项）
  as6221_config_t conf = {
    .cr = AS6221_CONV_RATE4,      // 4次/秒采样率（250ms间隔）
    .state = AS6221_STATE_ACTIVE,  // 启用传感器
    .alert_mode = AS6221_ALERT_COMPARATOR, // 比较模式
    .cf = AS6221_CONSEC_FAULTS2    // 连续2次故障触发报警
  };

  temp.init(AS6221_DEFAULT_ADDRESS, conf);
}

void loop() {
  double temperature = temp.getTemp();
  // Serial.print("Temperature: ");
  Serial.println(temperature, 3); // 显示3位小数
  delay(1000);
}

串口绘图仪显示如下