基于东软载波ES32F0930微控制器的额温枪方案
芯片简介
es32f0930医疗量测控制芯片(mmc)，集成了高性能32位risc内核。系统最高工作频率为16mhz，具有32kb的闪存和高达4kb的sram。拥有五种节能模式使其可用于低功耗应用。提供广泛的增强型外设和i/o，允许该器件在不同的应用中采用。flash程序内存可以通过swd接口在系统内重新程序设计。
es32f0930微控制器外设集还包括外部总线接口，1个uart，1个suart，1个spi，1个i2c，2个通用16位定时器，1个通用32位定时器，1个基本定时器，1个独立看门狗，1个窗口看门狗，内建charge pump稳压电路，支持两颗电池3v电源工作，1个高精度adc，2个模拟比较器，4×15lcd液晶驱动器和多功能测量模块。
额温枪方案
1）概述
额温枪是当前最常见的一种红外测温仪。快速测温、无接触测温的特点，使其成为疫情常态化背景中使用最为广泛的测温工具。
额温枪的工作原理：模拟红外传感器（热电堆）采集人体的红外线辐射能量转化为电信号，经由放大电路和adc转换为数字信号，mcu计算出温度值。同时利用环温热敏电阻采集到的环境温度做算法补偿和处理，将修正后的体温值显示在lcd屏上。
es32f0930的参考设计方案在环境温度=10/25/35℃的条件下，量测32~50℃黑体炉，误差大多落在±0.1℃，少数温度点落在±0.2℃，在极端温度下也能够达到额温枪的认证规格要求。
es32f0930内含一个高分辨率σ∆24位adc，可实现温度的精准测量。
2）原理框图
3）设计要点
以针对医疗量测控制设计的mmc模块开发，其由电压基准、模拟开关网络，比较器网络，以及前置滤波器、adc输入选择器和温度传感器组成。并且结合了多功能比较器、模数转换器以及数字信号运算等模块。可免去开发人员在硬件设计及量测控制切换上的负担，可有效缩短开发周期，操作更灵活。
高分辨率σ∆24位adc
支持24位转换结果，最高17位有效精度
带宽400/800khz
输入增益可配置为1、2、3或4倍
支持参考增益可配置为1/3或1倍
支持内部参考电压或独立参考接地
支持温度检测
4×15lcd液晶驱动器
支持apb时钟和内部低速rc振荡器时钟作为时钟源
支持两种不同的lcd驱动波形
内建charge pump稳压电路，可提供4种lcd电压2.55v，2.8v，3.0v，3.3v
支持static，1/2，1/3，1/4偏置的不同lcd驱动波形
可程序设计增益放大器pga
pga是一个提供用户可程序设计的同相增益的放大器，其输出连接到σ∆模拟-数字转换器的输入。pga为差分输入且具有8种可选增益。
工作方式：依据内部参考电压的单端放大器，或与独立参考地配合工作
增益：1/2/3/4/6/9/12/16倍
低噪声输入(chopper电路开启)
输入电压范围宽为+0.25v至avdd-0.25v(增益为1×)
4）硬件设计
5）软件设计
温度校准：以两点温度做校准，免除繁杂的校准步骤
adc校准：校准硬件参考电阻，避免量测误差
量测模式：量测热电堆（thermopile）和环境温度（thermistor）值后计算出目标温度
小结
es32f0930是上海东软载波微电子推出的一款专用的医疗量测控制芯片，针对额温枪、血压计等医疗产品所设计，经由mmc模块的控制，可轻易实现各种模拟-数字转换，有效提升额温枪、血压计的开发效率。
来源：东软载波微电子
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es32f0930的参考设计方案在环境温度=10/25/35℃的条件下，量测32~50℃黑体炉，误差大多落在±0.1℃，少数温度点落在±0.2℃，在极端温度下也能够达到额温枪的认证规格要求。
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带宽400/800khz
输入增益可配置为1、2、3或4倍
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可程序设计增益放大器pga
pga是一个提供用户可程序设计的同相增益的放大器，其输出连接到σ∆模拟-数字转换器的输入。pga为差分输入且具有8种可选增益。
工作方式：依据内部参考电压的单端放大器，或与独立参考地配合工作
增益：1/2/3/4/6/9/12/16倍
低噪声输入(chopper电路开启)
输入电压范围宽为+0.25v至avdd-0.25v(增益为1×)
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量测模式：量测热电堆（thermopile）和环境温度（thermistor）值后计算出目标温度
小结
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