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    家用手持式紅外測溫儀單片機方案

    更新時間: 2020-02-21
    閱讀量:4526

    在新冠肺炎流行期間,對體溫的監測關系到能否早發現、早隔離、早治療。由英銳恩推出的家用手持式紅外測溫儀單片機方案可以滿足日常家庭成員的體溫測量,也能在疫情期間,充當體溫檢測站的把關者。手持式紅外測溫儀因使用非接觸紅外線測量,還能減少人員的接觸,保障人們的安全出行。

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    一、手持式紅外測溫儀方案

    本方案采用9V電池供電,再使用LDO穩壓器芯片將電壓降至3V、1.5V供系統使用,提供多個參考電壓可以擴大測量范圍和測量的準確度。當然,電路設計也可以采用兩節1.5V的干電池供電,再使用升壓電路。主控芯片采用英銳恩提供的HC32L136或HC32L176,運算放大器為RS8551。

    二、手持式紅外測溫儀框圖

    在如下所示的電路圖中,3V電壓可為包括為單片機(MCU)、背光燈、運放等器件供電,使用LDO穩壓器可將電壓從3V降為1.5V,為熱電堆提供一個參考電壓。為了在不同的環境溫度下能夠計算正確,單片機還必須要讀取當前的環境溫度,這可以通過讀取熱電堆內部的NTC電阻與固定100kΩ 電阻分壓的電壓點來計算實現。

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    在本方案中運放采用RS8551,由于熱電堆的輸出電阻較高,因此運放部分宜采用同相放大器,且放大倍數需要100倍以上。此外,還需要預留低通濾波以降低輸出噪聲。為了盡可能大地提高溫度的分辨率,這要求運放的1/f噪聲必須小于5uVpp,同時直流失調電壓小于10uV。

    三、芯片詳細參數

    在本家用手持式紅外測溫儀單片機方案中,使用的單片機是HC32L136,該MCU的主要參數如下:

    ◆主頻:48 MHZ;
    ◆FLASH ROM:64KB;
    ◆RAM:8KB;
    ◆GPIO:56/56/40;
    ◆電壓:1.8V~5.5V;
    ◆Timer定時器/計時器:7個;
    ◆LCD:4*40、6*38、8*36;
    ◆通訊接口:UART * 2、LPUART * 2、I2C * 2、SPI * 2;
    ◆模擬:支持24ch 12位ADC檢測,支持LVD、LVR,OPA * 3,Vcomp * 2;
    ◆工作溫度:-40~85℃;
    ◆最低功耗:0.5uA@3V深度睡眠;
    ◆封裝:LQFP64 / LQFP48。

    同樣支持的有HC32L176,其主要參數為:

    ◆主頻:48 MHZ;
    ◆FLASH ROM:128KB;
    ◆RAM:16KB;
    ◆GPIO:88/72/56;
    ◆電壓:1.8V~5.5V;
    ◆Timer定時器/計時器:7個;
    ◆LCD:4*52、6*50、8*48;
    ◆通訊接口:UART * 4、LPUART * 2、I2C * 2、SPI * 2;
    ◆模擬:支持24ch 12位ADC、1ch 12位DAC,支持LVD、LVR,OPA * 1,Vcomp * 2;
    ◆工作溫度:-40~85℃;
    ◆最低功耗:0.6uA@3V深度睡眠;
    ◆封裝:LQFP100 / LQFP80 / LQFP64 / LQFP48。

    運算放大器RS8551,其主要參數如下:

    ◆寬工作電壓范圍:2.5V~5.5V;
    ◆超低失調電壓:典型值 1uV,最大值5uV;
    ◆超低溫度漂移:典型值5nV/°C,最大值50nV/°C;
    ◆超低輸入偏置電流:50pA;
    ◆單位增益帶寬:4.5MHz;
    ◆靜態電流:640uA 每通道;
    ◆0.01Hz~10Hz 噪聲:0.75uVpp。

    以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的家用手持式紅外測溫儀單片機方案。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發,提供8位單片機、16位單片機、32位單片機、運算放大器和模擬開關。

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