电子发烧友网 > 模拟技术 > 正文

基于EFM32的红外测温仪应用案例

2011年10月24日 15:30 次阅读

  概述

  红外测温仪是指通过测量物体发射的红外线所具有的辐射能大小来得出物体本身的温度。目前按照使用对象的不同可分不三大类:

  人用红外测温仪。也叫额温计,是一种利用红外接收原理测量人体的测温计。其测量范围较窄,一般为30~42摄氏度。

  工业红外测温仪。主要用于工业上的温度采集,测量范围一般为-40~1500摄氏度。

  兽用红外测温仪。根据普朗克原理,通过准确测定动物体表特定部位的体表温度,修正体表温度与实际温度的温差,便能准确显示出动物的个体体温。

  系统结构

  EFM32是由挪威Energymicro公司采用ARM Cortex-M3内核设计而来的高性能低功耗32位微控制器。它具有突出的低功耗特性,适用于“三表”(电表、水/热表、气表)、工业控制、警报安全系统、健康与运动应用系统、手持式医疗设备以及智能家居控制等领域。

  红外测温仪主要包括供电电源、光学系统、红外感应器、主控处理、交互界面及通讯接口等部分。框图如下:

  

红外测温仪系统框图

 

  图 1 系统框图

  供电电源

  EFM32的工作电压为1.8~3.8V,工作电压范围比较宽,有利于电压模块的简单设计。因此智能门锁可以选用3.3V的锂电池系统供电,无需前端添加LDO芯片。由于芯片的工作电压比较宽,相对于传统的2.8~3.6V的MCU,它省略了升压芯片、电荷泵等前端芯片。

  光学系统

  如图2,红外测温仪的光学系统是一个滤光和聚光的过程。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度着十分密切的关系。光学系统就是根据不同的测量范围进行滤波,只让所需波长的光进入,再由透镜进行聚光以供红外传感器进行转换。

  红外传感器

  这是红外测温仪中的一个核心器件,通过温差电效应、热释电效应和热敏电阻等,将红外光线的辐射能大小转换成电信号输出。某些带ADC的红外传感器可将红外温度及环境温度的数据通过I2C发送给MCU。

  

红外采样框图

 

  图 2 红外采样框图

  主控制器

  根据功能需求可配置不同型号的EFM32芯片作为主控MCU。本应用选用EFM32TG822作为主控,它的封装为QFP48,Flash和RAM资源分别从8~32KB和2~4KB,带有8X11的LCD驱动接口,4路ADC,2个比较器及3个运放。

  交互与通讯

  通过按键控制并将结果由LCD显示,有必要时可将测量结果由UART口或转USB口与PC通讯,将结果由PC显示保存。

  方案优势

  相对于传统的8位、16位单片机实现的红外测温仪方案,基于EFM32实现的本方案具有以下优势:

  超低功耗

  EFM32是全球最低功耗的32位微控制器,LCD控制器、DMA可运行的EM2模式下,功耗电流仅为900nA,不运行RTC的模式下可低至600nA,而在不保存RAM数据时更是只有20nA。同时,EFM32的LCD可实现简单的动画模式而不需要CPU的参与。片上更是集成了低功耗外设:12bit的ADC在1Msps的速率下,功耗电流仅需350μA;模拟比较器工作仅需100nA;LCD驱动8&TImes;36段LCD显示,仅需0.55μA。红外测温仪由电池供电,对功耗有比较高的要求,EFM32非常适合其功耗需求。

  高集成度

  EFM32片上集成LCD驱动器、模拟比较器、运算放大器、AES硬件模块等资源,可减少大部分的外围器件,节省成本。

  总结

  EFM32具有优异的低功耗特性,非常适合于对于低功耗有要求的红外测温仪的应用。EFM32内核采用目前流行的Cortex-M3设计,极大地缩短了开发者的开发时间。EFM32具有丰富的外设,为系统扩展功能及降低成本提供了条件。因此,EFM32非常的适合于红外测温仪的应用。

技术专区

关注电子发烧友微信

有趣有料的资讯及技术干货

下载发烧友APP

打造属于您的人脉电子圈

关注发烧友课堂

锁定最新课程活动及技术直播
收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

采用32位MCU系列对新型无磁水表设计

高性能高稳定性MCU EFM32TGxxx,以高度集成的外设,实现低成本低功耗单一芯片的无磁水表方案...

发表于 2018-03-24 06:07 1465次阅读
采用32位MCU系列对新型无磁水表设计

影响红外测温仪测量精度有哪些

发表于 2017-11-23 10:12 467次阅读
影响红外测温仪测量精度有哪些

出售福禄克/FLUKE MT4 MAX红外测温仪

发表于 2017-11-23 09:47 184次阅读
出售福禄克/FLUKE MT4 MAX红外测温仪

电池供电超长,无线温度采集器电路和器件选型应该这...

蓝牙网状网络技术演示视频

发表于 2017-09-05 09:30 1714次阅读
电池供电超长,无线温度采集器电路和器件选型应该这...

功能丰富的Giant Gecko微控制器帮助开发...

中国,北京 - 2017年7月25日 - Silicon Labs(亦称“芯科科技”,NASDAQ:...

发表于 2017-07-25 11:11 240次阅读
功能丰富的Giant Gecko微控制器帮助开发...

福禄克新一代高性能红外测温仪--现场演示活动来袭

福禄克新一代高性能红外测温仪是一个可以让你了解目标加热时的实时温度的神器,它可以准确地追踪和记录整个...

发表于 2016-06-27 10:28 295次阅读
福禄克新一代高性能红外测温仪--现场演示活动来袭

MCU基本技术原理及应用方案集锦

单片机要进行工作,必须构成单片机系统。单片机系统实质上就是一个微计算机系统,它主要由硬件和软件两大部...

发表于 2015-03-13 14:21 7166次阅读
MCU基本技术原理及应用方案集锦

解读GP21+EFM32低功耗热量表电路——电路...

EFM32TG840 具有EM0-EM4共5种低功耗模式。在EM2的低功耗模式下,微控制器仍可实现R...

发表于 2015-02-09 15:27 2177次阅读
解读GP21+EFM32低功耗热量表电路——电路...

基于GP21+EFM32的超低功耗超声波热量表电...

基于Energymicro公司的32位Cortex-M3内核的超低功耗微控制器EFM32与ACAM公...

发表于 2014-10-23 17:14 5386次阅读
基于GP21+EFM32的超低功耗超声波热量表电...

基于单片机的控制电路模块设计

基于Energymicro公司的32位Cortex-M3内核的超低功耗微控制器EFM32与ACAM公...

发表于 2014-10-23 17:14 3177次阅读
基于单片机的控制电路模块设计

专注低功耗 解决可穿戴核心难题

针对可穿戴式智能设备应用,北高智科技作为半导体IC的供应商能够如何助力设备开发商开发出低功耗极致化的...

发表于 2014-02-24 10:55 4712次阅读
专注低功耗  解决可穿戴核心难题

2013年益登科技巡回研讨会10月登场

专业电子元器件代理商益登科技(TSE:3048)今日宣布与其代理的高性能模拟与混合信号IC领导厂商S...

发表于 2013-10-16 16:10 352次阅读
2013年益登科技巡回研讨会10月登场

北高智携手芯科科技成功举办智能手表研讨会

研讨会围绕着EFM32智能手表方案、低功耗屏显、蓝牙通信技术及EFM32在智能手表应用中的设计技巧而...

发表于 2013-09-26 11:16 820次阅读
北高智携手芯科科技成功举办智能手表研讨会

福禄克携全新现代科技,创全面测试平台

2013年9月17日,福禄克红外热像事业部正式发布3款年度创新产品:锐智系列红外热像仪;VT04可视...

发表于 2013-09-18 09:28 294次阅读
福禄克携全新现代科技,创全面测试平台

Silicon Labs的Wonder Geck...

今天,芯科实验室展示FM32 Wonder Gecko系列微控器产品的开发套件和应用软件。该开发套件...

发表于 2013-07-11 10:31 421次阅读
Silicon Labs的Wonder Geck...

福禄克公司推出高性价比可视红外测温仪FlukeV...

VT02可视红外测温仪结合了红外测温仪的方便性和红外热像仪的视觉优势,是一款带红外热图像的全新温度测...

发表于 2013-02-27 09:44 449次阅读
福禄克公司推出高性价比可视红外测温仪FlukeV...

人性化的低功耗WIFI智能温控器应用方案

本方案设计的wifi智能温控器,利用各种传感器、无线WIFI模块接收网络上的天气预报信息以及用户通过...

发表于 2012-09-17 14:27 840次阅读
人性化的低功耗WIFI智能温控器应用方案

工程用红外测温仪及选型

  红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号大器及信号处理。显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的...

发表于 2012-03-28 17:45 281次阅读
工程用红外测温仪及选型

具有无线数据传输功能的红外测温仪的设计

温度作为一种重要的热工参数,在工业生产中的很多场合要求实现实时自动监测和控制温度。传统的接触式测温方...

发表于 2012-03-28 17:34 713次阅读
具有无线数据传输功能的红外测温仪的设计

红外测温仪工作原理

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目...

发表于 2012-02-29 11:35 426次阅读
红外测温仪工作原理

基于GP21+EFM32的超低功耗超声波热量表

随着生活质量的提高人们对于居住舒适度的要求,我国北方地区的楼宇建设都将普遍推广热量表到户,用于冬天的...

发表于 2012-02-10 09:43 3067次阅读
基于GP21+EFM32的超低功耗超声波热量表

工程用红外测温仪及选型

红外测温仪由光学系统,光电探测器,信号大器及信号处理.显示输出等部分组成。

发表于 2011-12-06 15:29 356次阅读
工程用红外测温仪及选型

一种高精度红外测温系统的设计

温度测量主要有两种方式:一种是传统的接触式测量,另一种是以红外测温为代表的非接触式测量。传统的温度测...

发表于 2011-11-02 16:21 985次阅读
一种高精度红外测温系统的设计

EFM32的电容式触开关方案

针对EFM32的低功耗特性以及LESENSE接口的应用特色,本文将详细阐述基于EFM32的 电容式触...

发表于 2011-10-24 15:28 1319次阅读
EFM32的电容式触开关方案

EFM32智能门锁应用案例

智能门锁是指区别于传统机械锁具,在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的锁具。它是智能门禁系统中锁...

发表于 2011-10-24 15:25 3786次阅读
EFM32智能门锁应用案例

基于EFM32的无磁热表的方案

针对EFM32的低功耗特性以及LESENSE接口的应用特色,本文将详细阐述基于EFM32的无磁热表的...

发表于 2011-10-24 15:17 877次阅读
基于EFM32的无磁热表的方案

基于单片机的红外测温仪设计

红外测温技术在生产过程中,在产品质量控制和监测,设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着...

发表于 2011-09-14 10:46 1282次阅读
基于单片机的红外测温仪设计

数码语音温度计设计方案

采用语音提示和数码显示的方式设计的数码语音温度计,精确度高、测温速度快; 应用场合广泛,既可测量体温...

发表于 2011-08-09 11:42 1008次阅读
数码语音温度计设计方案

EFM32微控制器新添低能量传感器接口

2010年11月9日,在2010年慕尼黑电子展和挪威奥斯陆 – 节能微控制器公司Energy Mic...

发表于 2010-11-10 10:19 483次阅读
EFM32微控制器新添低能量传感器接口