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一种快速反应电子体温计使用计划

传统测量体温的方法是使用水银体温计,由于水银温度计破损后会导致有害重金属外泄不利于环保,甚至对人体产生伤害,电子体温计势必将逐步替代水银体温计。热敏电阻(Thermistor)的广泛应用为温度量测方法

传统丈量体温的办法是运用水银体温计,因为水银温度计破损后会导致有害重金属外泄不利于环保,乃至对人体发生损伤,电子体温计势必将逐渐代替水银体温计。热敏电阻(Thermistor)的广泛运用为温度量测办法敞开了新方向。现在,咱们只需依据Thermistor不同温度对应不同电阻值这一特性,即能够通过丈量电阻值完成温衡量测。本文将阐明怎么运用纮康科技HY11P32芯片完成快速体温丈量。

一、纮康科技HY11P系列简介

  随温度的改变,Thermistor出现不同阻值,那么它上面的电阻也会改变,这样就能运用Thermister将温度这个物理信号转化成电阻信号,再经由纮康科技的单片机” HY11P32”量测电阻信号、运算、数字输出显现温度,如图 1,以最少的组件到达快速反应电子体温计运用计划。

单片机简介

8位精简指令集,共有46个指令

  2.0V to 3.6V作业电压规模,-40~85℃作业温度规模.

  内部高精度RC震动器,4种CPU作业频率切换挑选,可让运用者到达最佳省电规划.

  运转形式 300uA@2MHz

  待机形式 3uA@28KHz

  休眠形式 1uA

  2KWord OTP (One Time Programmable) Type程序内存,128Byte数据存储器

  Brownout detector及Watch dog Timer,可防止CPU进入死机形式

  18bit 全差动输入ΣΔADC 模仿数字转化器

  内置PGA (Programmable Gain Amplifier) 及可有1/4、1/2、1. …..128倍10种输入信号扩大倍率挑选

  内置输入零点调整,可针对不同运用添加其量测规模

  1.0V的内部模仿电路共地电压源,具有Push-Pull 驱动才能,可提供传感器驱动电压

  LVD低电压检测功用具14段检测电压设置与外部输入电压检测功用

  模仿电压源VDDA具10mA稳压电压源输出才能

  4×12 LCD 液晶驱动器

  1/4 Duty、1/3 Bias

  内建Charge Pump稳压线路,可提供4种LCD偏压

  8-bit Timer A

  Built-in EPROM (BIE)

二、感测组件简介

  热敏电阻(Thermistor)是对热灵敏的电阻器,首要功用在显现电阻值随环境温度的改变。热敏电阻分为正温度系数(Positive Temperature Coefficient,PTC)热敏电阻和负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)热敏电阻,其间NTC热敏电阻灵敏度高、价格低廉,因此运用较为广泛。

  传统丈量体温的办法是运用水银体温计,因为水银温度计破损后会导致有害重金属外泄不利于环保,乃至对人体发生损伤,电子体温计势必将逐渐代替水银体温计。热敏电阻(Thermistor)的广泛运用为温衡量测办法敞开了新方向。现在,咱们只需依据Thermistor不同温度对应不同电阻值这一特性,即能够通过丈量电阻值完成温衡量测。本文将阐明怎么运用纮康科技HY11P32芯片完成快速体温丈量。

一、纮康科技HY11P系列简介

  随温度的改变,Thermistor出现不同阻值,那么它上面的电阻也会改变,这样就能运用Thermister将温度这个物理信号转化成电阻信号,再经由纮康科技的单片机” HY11P32”量测电阻信号、运算、数字输出显现温度,如图 1,以最少的组件到达快速反应电子体温计运用计划。

单片机简介

8位精简指令集,共有46个指令

  2.0V to 3.6V作业电压规模,-40~85℃作业温度规模.

  内部高精度RC震动器,4种CPU作业频率切换挑选,可让运用者到达最佳省电规划.

  运转形式 300uA@2MHz

  待机形式 @28KHz”>3uA@28KHz

  休眠形式 1uA

  2KWord OTP (One Time Programmable) Type程序内存,128Byte数据存储器

  Brownout detector及Watch dog Timer,可防止CPU进入死机形式

  18bit 全差动输入ΣΔADC 模仿数字转化器

  内置PGA (Programmable Gain Amplifier) 及可有1/4、1/2、1. …..128倍10种输入信号扩大倍率挑选

  内置输入零点调整,可针对不同运用添加其量测规模

  1.0V的内部模仿电路共地电压源,具有Push-Pull 驱动才能,可提供传感器驱动电压

  LVD低电压检测功用具14段检测电压设置与外部输入电压检测功用

  模仿电压源VDDA具10mA稳压电压源输出才能

  4×12 LCD 液晶驱动器

  1/4 Duty、1/3 Bias

  内建Charge Pump稳压线路,可提供4种LCD偏压

  8-bit Timer A

  Built-in EPROM (BIE)

二、感测组件简介

  热敏电阻(Thermistor)是对热灵敏的电阻器,首要功用在显现电阻值随环境温度的改变。热敏电阻分为正温度系数(Positive Temperature Coefficient,PTC)热敏电阻和负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)热敏电阻,其间NTC热敏电阻灵敏度高、价格低廉,因此运用较为广泛。

 

在丈量之前先要建表,表中的材料要求能精确反映出Thermistor随温度改变阻值的改变状况。例如503ET(NTC热敏电阻)温度由32.1° C上升至32.2°C,它的阻值由36.763KΩ下降至36.605KΩ,因为温度改变十分小,所以这一进程能够当成是线性的。咱们将它在人体温规模内的阻值建表(在0.1°C温度改变规模内,它的阻值改变近似是线性的),然后运用查表的方法就能够通过丈量到的电阻值得到与之对应的温度。

  NTC Thermistor 503ET的数学形式如下:

  Rth(T)=R25 × exp { B × [ 1/(T+273.13) – 1/(25+273.13) ] }

  Rth(T):Thermistor改变电阻值

  B:Sensitivity of Thermistor

  R25:25°C电阻值

三、信号量测

  丈量架构如图4所示,内部模仿电路共地电压源ACM经Thermistor(RT1)与100KΩ电阻分压发生待测信号与参阅电压。SD18进行模仿数字转化后所得到的ADC值为测到的电阻值,该电阻值通过查表核算可得出与之对应的温度值。体系规划争夺以最少的组件到达快速丈量体温计划。

  503ET热安稳时刻为6秒,SD18 OSR取1024,这样通过软件取平均值滤波能够到达每秒输出20笔数据,所以只需几秒的时刻就能够得到丈量到的体温值。

四、定论

  选用HY11P32芯片以简略的电路构架完成快速测温的计划首要具有以下特色:

  ·全体耗费电流低

  ·输出速度快,约可达20笔/Sec

  ·电路简略并具较高丈量分辨率

  ·处理产线因测温不精确而返工处理的本钱

  ·在本钱差异不大,得到较佳的丈量数据及抗干扰

  甲、硬件技能标准

  ·数字操作电压:2.2~3.6V

  ·模仿操作电压:2.6~3.6V

  ·操作耗费电流(测验温度34.5℃):404µA

  ·睡觉耗费电流:0.7µA

  ·温衡量测规模:32.1~42.5℃

  ·分辨率:0.01℃

  ·精确度:0.05℃

  ·数据更新率:20Hz

乙、丈量精度与材料如表一所示:

五、参阅线路

发布者:吕勇

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