觸控溫度計設(shè)計

　　1. 內(nèi)容簡介

　　溫度的量測應(yīng)用非常的廣泛，從農(nóng)業(yè)上的氣溫觀測，及日常防疫的體溫量測至工業(yè)上的半導(dǎo)體制程，溫度都是相當(dāng)重要的一個指標(biāo)及依據(jù)。本文主要是介紹HYCON HY16F188 Series芯片在溫度量測上的應(yīng)用，并透過Touch Key的界面進行操作。由于HY16F188芯片內(nèi)部集成高精度∑△ADC，且ADC輸出頻率最快可以到達(dá)10KHZ，藉由外部LCD驅(qū)動IC HY2613B完成顯示。HY16F188用于溫度上的量測，不需外接的感測組件即完成，達(dá)到周邊電路簡單且省電的應(yīng)用。 

　　2.原理說明

　　2.1量測原理

　　本應(yīng)用的溫度量測組件是采用，IC內(nèi)部的絕對溫度傳感器TPS，絕對溫度傳感器由二極管(BJT)組成，其電壓信號對溫度的變化為一通過0°K曲線，其具以下特色溫度傳感器在環(huán)境溫度為0°K時期輸出的電壓值V_TPS@0°K =0V透過測量方式可使得模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC的偏移電壓(V_ADC-OFFSET)與BJT之不對稱性(IS1≠IS2)自動抵銷。校正溫度僅需單點校正。

　　HY16F啟用時，TPS的功能隨即被自動啟用。在同一溫度TA(℃)下，量測到VTPS0與VTPS1的數(shù)值后，將兩數(shù)相加并取平均值即可求得在溫度TA下測得TPS相對應(yīng)的電壓值VTPS@TA。TPS的輸出電壓VTPS對溫度變化為一線性曲線，故可推倒得出其增益值GTPS(或稱斜率)

　　
 TPS增益公式

 　　2.2控制芯片

　　單片機簡介：HY16F系列32位高性能Flash單片機(HY16F188)

　　纮康HY16F系列32位高性能Flash單片機(HY16F188)

　　(1)采用最新Andes 32位CPU核心N801處理器。

　　(2)電壓操作范圍2.4~3.6V，以及-40℃~85℃工作溫度范圍。

　　(3)支持外部20MHz石英震蕩器或內(nèi)部20MHz高精度RC震蕩器，擁有多種CPU工作頻率切換選擇，可讓使用者達(dá)到最佳省電規(guī)劃。

　　(3.1)運行模式 350uA＠2MHz/2(3.2)待機模式 10uA@32KHz/2(3.3)休眠模式 2.5uA

　　(4)程序內(nèi)存64KBytes Flash ROM

　　(5)數(shù)據(jù)存儲器08KBytes SRAM。

　　(6)擁有BOR and WDT功能，可防止CPU死機。

　　(7)24-bit高精準(zhǔn)度ΣΔADC模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器

　　(7.1)內(nèi)置PGA (Programmable Gain Amplifier)最高可達(dá)128倍放大。

　　(7.2)內(nèi)置溫度傳感器TPS。

　　(8)超低輸入噪聲運算放大器OPAMP。

　　(9)16-bit Timer A

　　(10)16-bit Timer B模塊具PWM波形產(chǎn)生功能

　　(11)16-bit Timer C 模塊具數(shù)字Capture/Compare 功能

　　(12)硬件串行通訊SPI模塊

　　(13)硬件串行通訊I2C模塊

　　(14)硬件串行通訊UART模塊

　　(15)硬件RTC時鐘功能模塊

　　(16)硬件Touch KEY功能模塊 

　　3.系統(tǒng)設(shè)計

　　3.1硬件說明

　　HY16F188對于觸控溫度計的應(yīng)用，整體電路就只需HY16F開發(fā)板上之Touch Key及LCD顯示芯片及LCD。

　　觸控溫度量測應(yīng)用內(nèi)部電路圖