基于HY11P32芯片的電子體溫計設計方案

傳統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致有害重金屬外泄不利于環保，甚至對人體產生傷害，電子體溫計勢必將逐步替代水銀體溫計。熱敏電阻(Thermistor)的廣泛應用為溫度量測方法開啟了新方向。目前，我們只需根據Thermistor不同溫度對應不同電阻值這一特性，即可以通過測量電阻值實現溫度量測。本文將說明如何使用康科技HY11P32芯片實現快速體溫測量。

一、 康科技HY11P系列簡介

隨溫度的變化，Thermistor呈現不同阻值，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換成電阻信號，再經由康科技的單片機” HY11P32”量測電阻訊號、運算、數字輸出顯示溫度，如圖 1，以最少的組件達成快速反應電子體溫計應用方案。

圖 1：模擬與數字訊號轉換

單片機簡介

圖 2：HY11P系列8位高性能OTP單片機(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，可讓使用者達到最佳省電規劃.

運行模式 300uA＠2MHz

待機模式

圖 3：Thermistor電阻與溫度曲線

三、 訊號量測

圖 4：HY11P32測量架構

測量架構如圖4所示，內部模擬電路共地電壓源ACM經Thermistor(RT1)與100KΩ電阻分壓產生待測信號與參考電壓。SD18進行模擬數字轉換后所得到的ADC值為測到的電阻值，該電阻值經過查表計算可得出與之對應的溫度值。系統設計爭取以最少的組件達成快速測量體溫方案。

503ET熱穩定時間為6秒，SD18 OSR取1024，這樣經過軟件取平均值濾波可以達到每秒輸出20筆數據，所以只需幾秒的時間就可以得到測量到的體溫值。

四、 結論

采用HY11P32芯片以簡單的電路構架實現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20筆/Sec

電路簡單并具較高測量分辨率

解決產線因測溫不準確而返工處理的成本

在成本差異不大，得到較佳的測量數據及抗干擾

甲、 硬件技術規格

數字操作電壓：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℃

準確度：0.05℃

數據更新率：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：快速反應體溫計應用線路

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