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傳統(tǒng)測(cè)量體溫的方法是使用水銀體溫計(jì)，由于水銀溫度計(jì)破損后會(huì)導(dǎo)致有害重金屬外泄不利于環(huán)保，甚至對(duì)人體產(chǎn)生傷害，電子體溫計(jì)勢(shì)必將逐步替代水銀體溫計(jì)。熱敏電阻(Thermistor)的廣泛應(yīng)用為溫度量測(cè)方法開啟了新方向。目前，我們只需根據(jù)Thermistor不同溫度對(duì)應(yīng)不同電阻值這一特性，即可以通過測(cè)量電阻值實(shí)現(xiàn)溫度量測(cè)。本文將說明如何使用纮康科技HY11P32芯片實(shí)現(xiàn)快速體溫測(cè)量。 一、纮康科技HY11P系列簡(jiǎn)介 隨溫度的變化，Thermistor呈現(xiàn)不同阻值，那么它上面的電阻也會(huì)變化，這樣就能利用Thermister將溫度這個(gè)物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成電阻信號(hào)，再經(jīng)由纮康科技的單片機(jī)” HY11P32”量測(cè)電阻訊號(hào)、運(yùn)算、數(shù)字輸出顯示溫度，如圖 1，以最少的組件達(dá)成快速反應(yīng)電子體溫計(jì)應(yīng)用方案。 
單片機(jī)簡(jiǎn)介
·8 位精簡(jiǎn)指令集，共有46個(gè)指令 ·2.0V to 3.6V工作電壓范圍，-40~85℃工作溫度范圍. ·內(nèi)部高精度RC震蕩器，4種 CPU工作頻率切換選擇，可讓使用者達(dá)到最佳省電規(guī)劃. 運(yùn)行模式 300uA＠2MHz 待機(jī)模式 3uA@28KHz 休眠模式 1uA ·2KWord OTP (One Time Programmable) Type程序內(nèi)存，128Byte數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ·Brownout detector及Watch dog Timer，可防止CPU進(jìn)入死機(jī)模式 ·18bit 全差動(dòng)輸入ΣΔADC 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 內(nèi)置PGA (Programmable Gain Amplifier) 及可有1/4、1/2、1. …..128倍10種輸入信號(hào)放大倍率選擇 內(nèi)置輸入零點(diǎn)調(diào)整，可針對(duì)不同應(yīng)用增加其量測(cè)范圍 ·1.0V的內(nèi)部模擬電路共地電壓源，具有Push-Pull 驅(qū)動(dòng)能力，可提供傳感器驅(qū)動(dòng)電壓 ·LVD 低電壓檢測(cè)功能具14段檢測(cè)電壓設(shè)置與外部輸入電壓檢測(cè)功能 ·模擬電壓源VDDA具10mA穩(wěn)壓電壓源輸出能力 ·4x12 LCD 液晶驅(qū)動(dòng)器 1/4 Duty、1/3 Bias 內(nèi)建Charge Pump穩(wěn)壓線路，可提供4種LCD偏壓 ·8-bit Timer A ·Built-in EPROM (BIE)
二、感測(cè)組件簡(jiǎn)介 熱敏電阻(Thermistor)是對(duì)熱敏感的電阻器，主要功能在顯示電阻值隨環(huán)境溫度的變化。熱敏電阻分為正溫度系數(shù)(Positive Temperature Coefficient，PTC)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)(Negative Temperature Coefficient，NTC)熱敏電阻，其中NTC熱敏電阻靈敏度高、價(jià)格低廉，因而應(yīng)用較為廣泛。 在測(cè)量之前先要建表，表中的資料要求能精確反映出Thermistor隨溫度變化阻值的變化情況。例如503ET(NTC熱敏電阻)溫度由32.1° C上升至32.2°C，它的阻值由36.763KΩ下降至36.605KΩ，由于溫度變化非常小，所以這一過程可以當(dāng)成是線性的。我們將它在人體溫范圍內(nèi)的阻值建表(在0.1°C溫度變化范圍內(nèi)，它的阻值變化近似是線性的)，然后利用查表的方式就可以通過測(cè)量到的電阻值得到與之對(duì)應(yīng)的溫度。 NTC Thermistor 503ET的數(shù)學(xué)模式如下： Rth(T)=R25 × exp { B × [ 1/(T+273.13) - 1/(25+273.13) ] } Rth(T)：Thermistor變化電阻值 B：Sensitivity of Thermistor R25：25°C電阻值 三、訊號(hào)量測(cè)
測(cè)量架構(gòu)如圖4所示，內(nèi)部模擬電路共地電壓源ACM經(jīng) Thermistor(RT1)與100KΩ電阻分壓產(chǎn)生待測(cè)信號(hào)與參考電壓。SD18進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后所得到的ADC值為測(cè)到的電阻值，該電阻值經(jīng)過查表計(jì)算可得出與之對(duì)應(yīng)的溫度值。系統(tǒng)設(shè)計(jì)爭(zhēng)取以最少的組件達(dá)成快速測(cè)量體溫方案。 503ET熱穩(wěn)定時(shí)間為6秒，SD18 OSR取1024，這樣經(jīng)過軟件取平均值濾波可以達(dá)到每秒輸出20筆數(shù)據(jù)，所以只需幾秒的時(shí)間就可以得到測(cè)量到的體溫值。 四、結(jié)論 采用HY11P32芯片以簡(jiǎn)單的電路構(gòu)架實(shí)現(xiàn)快速測(cè)溫的方案主要具有以下特點(diǎn)： ·整體消耗電流低 ·輸出速度快，約可達(dá)20筆 /Sec ·電路簡(jiǎn)單并具較高測(cè)量分辨率 ·解決產(chǎn)線因測(cè)溫不準(zhǔn)確而返工處理的成本 ·在成本差異不大，得到較佳的測(cè)量數(shù)據(jù)及抗干擾 甲、硬件技術(shù)規(guī)格 ·數(shù)字操作電壓：2.2~3.6V ·模擬操作電壓：2.6~3.6V ·操作消耗電流(測(cè)試溫度34.5℃)：404µA ·睡眠消耗電流：0.7µA ·溫度量測(cè)范圍：32.1~42.5℃ ·分辨率：0.01℃ ·準(zhǔn)確度：0.05℃ ·數(shù)據(jù)更新率：20Hz 乙、測(cè)量精度與資料如表一所示：
五、參考線路
來源：纮康科技 |
