【应用】基于国产中科芯CKS32F030K6T6微控制器的额温枪设计方案，性价比更高
1 引言
以往额温枪属于小众市场，一年出货量约1000多万左右，基本每月200万的产能保证即可。但如今因疫情影响，需求猛增，特别是三月份需求更是暴涨。 用一句话来形容抢手的额温枪市场，那可以说是一“枪”难求，价格已疯涨了逾十倍。额温枪主要由传感器、运放、MCU、液晶显示屏等元器件组成，由于各环节受限于产能，层层递进之下，让缺货成为额温枪的“紧箍咒”。而中科芯作为一家具有完整产业链的集成电路有限公司，在额温枪方案中有能力承担传感器和MCU的供应。CKS32F030K6T6是一款高性能高性价比的微控制器，作为主控芯片运用于额温枪方案中是很好的选择。
2 芯片特性
中科芯CKS32F030K6T6采用高性能的ARM®CortexTM-M0 32位RISC内核，最高工作频率为48MHz，高速嵌入式内存（FLASH最高可达32K字节，SRAM可达4K字节），并广泛集成增强型外设和I/O口。提供标准的通信接口（I2C、SPI、USART各一个），一个12位ADC，4个通用16位定时器，一个32位定时器和一个高级控制PWM定时器。CKS32F030K6T6微控制器工作在-40℃至85℃温度范围，2.4V至3.6V电源电压。拥有为低功耗应用设计准备的全面的省电模式。这些特点使得CKS32F103K6T6微控制器广泛适用于不同的产品应用中，如手持设备、A/V接收机和数字电视、PC外设、GPS平台、可编程控制器等。
3 应用概述
额温枪中扮演关键作用的是传感器和主控芯片，红外热电堆传感器及主控芯片CKS32F030K6T6均由中科芯提供（图1为样机图、图2为框架图）。传感器模块进行温度采集，并转化为电信号，MCU中的ADC将运放器从传感器放大的电信号转换为数字信号；MCU通过读取热电堆内部的NTC电阻进行电压点来计算环境温度，对传输的温度数字信号进行相应温度补偿处理，并把修正后的温度作为当前记录编号存储，进行相应的显示。
图1 样机图
图2 功能框架图
4 典型电路分析
图3 MCU电路
MCU选用中科芯CKS32F030K6T6，芯片资源丰富，完全满足额温枪方案功能控制，同时也实现了高精度。
图4 电源电路
产品整体由两节7号电池供电，VBAT为电源调试口，通过LDO芯片ME6209转换为系统供电电压V+，3.3V。
图5 运放电路
运放电路采用AD8551低功耗运算放大器，放大电信号倍数为301倍。ADC_1是通过分压发获取到热电堆传感器中NTC电阻的电压值，ADC_2是通过运放放大301倍的传感器所获取的温度的电压转换值。对传输的温度数字信号进行相应温度补偿处理，得出人体温度值。
图6 LCD电路
LCD液晶屏使用HT1621C芯片驱动。
5 应用推荐
随着智能产品的日益多样化，相应的主控芯片成为高性能高性价比的中科芯CKS32F030K6T6微控制器适用于大部分产品。中科芯MCU事业部研发基于ARM®CortexTM-M0、M3、M4内核的多个系统MCU产品，以满足客户多领域、多层次的应用场景需求。
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