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家用手持式红外测温仪单片机方案

更新时间: 2020-02-21
阅读量:1086

在新冠肺炎流行期间,对体温的监测关系到能否早发现、早隔离、早治疗。由英锐恩推出的家用手持式红外测温仪单片机方案可以满足日常家庭成员的体温测量,也能在疫情期间,充当体温检测站的把关者。手持式红外测温仪因使用非接触红外线测量,还能减少人员的接触,保障人们的安全出行。

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一、手持式红外测温仪方案

本方案采用9V电池供电,再使用LDO稳压器芯片将电压降至3V、1.5V供系统使用,提供多个参考电压可以扩大测量范围和测量的准确度。当然,电路设计也可以采用两节1.5V的干电池供电,再使用升压电路。主控芯片采用英锐恩提供的HC32L136或HC32L176,运算放大器为RS8551。

二、手持式红外测温仪框图

在如下所示的电路图中,3V电压可为包括为单片机(MCU)、背光灯、运放等器件供电,使用LDO稳压器可将电压从3V降为1.5V,为热电堆提供一个参考电压。为了在不同的环境温度下能够计算正确,单片机还必须要读取当前的环境温度,这可以通过读取热电堆内部的NTC电阻与固定100kΩ 电阻分压的电压点来计算实现。

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在本方案中运放采用RS8551,由于热电堆的输出电阻较高,因此运放部分宜采用同相放大器,且放大倍数需要100倍以上。此外,还需要预留低通滤波以降低输出噪声。为了尽可能大地提高温度的分辨率,这要求运放的1/f噪声必须小于5uVpp,同时直流失调电压小于10uV。

三、芯片详细参数

在本家用手持式红外测温仪单片机方案中,使用的单片机是HC32L136,该MCU的主要参数如下:

◆主频:48 MHZ;
◆FLASH ROM:64KB;
◆RAM:8KB;
◆GPIO:56/56/40;
◆电压:1.8V~5.5V;
◆Timer定时器/计时器:7个;
◆LCD:4*40、6*38、8*36;
◆通讯接口:UART * 2、LPUART * 2、I2C * 2、SPI * 2;
◆模拟:支持24ch 12位ADC检测,支持LVD、LVR,OPA * 3,Vcomp * 2;
◆工作温度:-40~85℃;
◆最低功耗:0.5uA@3V深度睡眠;
◆封装:LQFP64 / LQFP48。

同样支持的有HC32L176,其主要参数为:

◆主频:48 MHZ;
◆FLASH ROM:128KB;
◆RAM:16KB;
◆GPIO:88/72/56;
◆电压:1.8V~5.5V;
◆Timer定时器/计时器:7个;
◆LCD:4*52、6*50、8*48;
◆通讯接口:UART * 4、LPUART * 2、I2C * 2、SPI * 2;
◆模拟:支持24ch 12位ADC、1ch 12位DAC,支持LVD、LVR,OPA * 1,Vcomp * 2;
◆工作温度:-40~85℃;
◆最低功耗:0.6uA@3V深度睡眠;
◆封装:LQFP100 / LQFP80 / LQFP64 / LQFP48。

运算放大器RS8551,其主要参数如下:

◆宽工作电压范围:2.5V~5.5V;
◆超低失调电压:典型值 1uV,最大值5uV;
◆超低温度漂移:典型值5nV/°C,最大值50nV/°C;
◆超低输入偏置电流:50pA;
◆单位增益带宽:4.5MHz;
◆静态电流:640uA 每通道;
◆0.01Hz~10Hz 噪声:0.75uVpp。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的家用手持式红外测温仪单片机方案。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发,提供8位单片机、16位单片机、32位单片机、运算放大器和模拟开关。