采用STM32F103芯片的紅外測溫儀設計

　　紅外測溫儀在測量環境溫度時選用數字溫度傳感器DS18B20^[6]。DS18B20是一種智能化數字式溫度傳感器，全部傳感元件及轉換電路集成在集成電路內。DS18B20測量溫度是采用了片上溫度測量專利技術，DS18B20傳感器內含兩個溫敏振蕩器，它們的溫度系數不同，其中，溫敏振蕩器1相當于測溫元件，而溫敏振蕩器2相當于標尺，溫度值是通過對溫敏振蕩器進行計數獲得的。通過不斷地比較兩個溫敏振蕩器的振蕩周期，得到兩個溫敏振蕩器在測量溫度下的振蕩頻率比值，根據頻率比值和溫度的對應曲線，得到相應的溫度值。該紅外測溫儀的DS18B20環境溫度測量電路如圖4所示，為了實現DS18B20的數據通信，DS18B20的數據端DQ連接到STM32F103控制器的一個GPIO端口，并且DQ端接4.7K的上拉電阻以增加數據通信的穩定性;VCC端外接電源。

　　STM32F103芯片外圍電路設計

　　電源電路設計

　　STM32F103芯片的工作電壓為2.0~3.6V，為了滿足系統要求，該紅外測溫儀采用低壓差電源芯片SPX1117M3-3.3，提供穩定的3.3V電壓，最大800mA的輸出電流，該紅外測溫儀的電源電路如圖5所示。SPX1117是Sipex半導體公司推出的低功耗正向電壓調節器，具有高效率、小尺寸、低功耗、可替代等優點。

　　時鐘模塊與復位模塊設計

　　STM32F103芯片的時鐘模塊主要有8MHz系統主時鐘和32.768kHz實時時鐘，當8MHz的系統主時鐘信號送入STM32F103芯片后，就進入時鐘發生模塊，由鎖相環進行倍頻和同步處理，得到PCLK、UCLK、FCLK和HCLK時鐘信號。其中，PCLK信號主要供給訪問APB總線的外設;UCLK主要供給USB模塊需要的48MHz時鐘;FCLK主要供給Cortex-M3內核;HCLK供給中斷控制器、USB主機模塊、DMA控制器、存儲器控制器和AHB總線。

　　該紅外測溫儀復位模塊采用MAX706集成復位監控芯片，MAX706芯片具有高性能、低成本的優點，它集成了手動復位輸入模塊、供電失敗比較器、看門狗和uP復位模塊，降低了系統電路的復雜度，提高了系統的準確性和可靠性。