觸控溫度計設計

　　1. 內容簡介

　　溫度的量測應用非常的廣泛，從農業上的氣溫觀測，及日常防疫的體溫量測至工業上的半導體制程，溫度都是相當重要的一個指標及依據。本文主要是介紹HYCON HY16F188 Series芯片在溫度量測上的應用，并透過Touch Key的界面進行操作。由于HY16F188芯片內部集成高精度∑△ADC，且ADC輸出頻率最快可以到達10KHZ，藉由外部LCD驅動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，達到周邊電路簡單且省電的應用。 

　　2.原理說明

　　2.1量測原理

　　本應用的溫度量測組件是采用，IC內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字轉換器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的數值后，將兩數相加并取平均值即可求得在溫度TA下測得TPS相對應的電壓值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，可讓使用者達到最佳省電規劃。

　　(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)程序內存64KBytes Flash ROM

　　(5)數據存儲器08KBytes SRAM。

　　(6)擁有BOR and WDT功能，可防止CPU死機。

　　(7)24-bit高精準度ΣΔADC模擬數字轉換器

　　(7.1)內置PGA (Programmable Gain Amplifier)最高可達128倍放大。

　　(7.2)內置溫度傳感器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波形產生功能

　　(11)16-bit Timer C 模塊具數字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.系統設計

　　3.1硬件說明

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

　　觸控溫度量測應用內部電路圖