基于HY11P32芯片的電子體溫計設(shè)計方案

傳統(tǒng)測量體溫的方法是使用水銀體溫計，由于水銀溫度計破損后會導(dǎo)致有害重金屬外泄不利于環(huán)保，甚至對人體產(chǎn)生傷害，電子體溫計勢必將逐步替代水銀體溫計。熱敏電阻(Thermistor)的廣泛應(yīng)用為溫度量測方法開啟了新方向。目前，我們只需根據(jù)Thermistor不同溫度對應(yīng)不同電阻值這一特性，即可以通過測量電阻值實現(xiàn)溫度量測。本文將說明如何使用康科技HY11P32芯片實現(xiàn)快速體溫測量。

一、 康科技HY11P系列簡介

隨溫度的變化，Thermistor呈現(xiàn)不同阻值，那么它上面的電阻也會變化，這樣就能利用Thermister將溫度這個物理信號轉(zhuǎn)換成電阻信號，再經(jīng)由康科技的單片機(jī)” HY11P32”量測電阻訊號、運算、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)電子體溫計應(yīng)用方案。

圖 1：模擬與數(shù)字訊號轉(zhuǎn)換

單片機(jī)簡介

圖 2：HY11P系列8位高性能OTP單片機(jī)(HY11P32)

8位精簡指令集，共有46個指令

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.

運行模式 300uA＠2MHz

待機(jī)模式

圖 3：Thermistor電阻與溫度曲線

三、 訊號量測

圖 4：HY11P32測量架構(gòu)

測量架構(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)生待測信號與參考電壓。SD18進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后所得到的ADC值為測到的電阻值，該電阻值經(jīng)過查表計算可得出與之對應(yīng)的溫度值。系統(tǒng)設(shè)計爭取以最少的組件達(dá)成快速測量體溫方案。

503ET熱穩(wěn)定時間為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)，所以只需幾秒的時間就可以得到測量到的體溫值。

四、 結(jié)論

采用HY11P32芯片以簡單的電路構(gòu)架實現(xiàn)快速測溫的方案主要具有以下特點：

整體消耗電流低

輸出速度快，約可達(dá)20筆/Sec

電路簡單并具較高測量分辨率

解決產(chǎn)線因測溫不準(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(測試溫度34.5℃)：404μA

睡眠消耗電流：0.7μA

溫度量測范圍：32.1~42.5℃

分辨率：0.01℃

準(zhǔn)確度：0.05℃

數(shù)據(jù)更新率：20Hz

乙、 測量精度與資料如表一所示：

表一 測量誤差表

五、 參考線路

圖 5：快速反應(yīng)體溫計應(yīng)用線路

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