触控温度计设计

　　1. 内容简介

　　温度的量测应用非常的广泛，从农业上的气温观测，及日常防疫的体温量测至工业上的半导体制程，温度都是相当重要的一个指标及依据。本文主要是介绍HYCON HY16F188 Series芯片在温度量测上的应用，并透过Touch Key的界面进行操作。由于HY16F188芯片内部集成高精度∑△ADC，且ADC输出频率最快可以到达10KHZ，藉由外部LCD驱动IC HY2613B完成显示。HY16F188用于温度上的量测，不需外接的感测组件即完成，达到周边电路简单且省电的应用。 

　　2.原理说明

　　2.1量测原理

　　本应用的温度量测组件是采用，IC内部的绝对温度传感器TPS，绝对温度传感器由二极管(BJT)组成，其电压信号对温度的变化为一通过0°K曲线，其具以下特色温度传感器在环境温度为0°K时期输出的电压值V_TPS@0°K =0V透过测量方式可使得模拟数字转换器ADC的偏移电压(V_ADC-OFFSET)与BJT之不对称性(IS1≠IS2)自动抵销。校正温度仅需单点校正。

　　HY16F启用时，TPS的功能随即被自动启用。在同一温度TA(℃)下，量测到VTPS0与VTPS1的数值后，将两数相加并取平均值即可求得在温度TA下测得TPS相对应的电压值VTPS@TA。TPS的输出电压VTPS对温度变化为一线性曲线，故可推倒得出其增益值GTPS(或称斜率)

　　
 TPS增益公式

 　　2.2控制芯片

　　单片机简介：HY16F系列32位高性能Flash单片机(HY16F188)

　　纮康HY16F系列32位高性能Flash单片机(HY16F188)

　　(1)采用最新Andes 32位CPU核心N801处理器。

　　(2)电压操作范围2.4~3.6V，以及-40℃~85℃工作温度范围。

　　(3)支持外部20MHz石英震荡器或内部20MHz高精度RC震荡器，拥有多种CPU工作频率切换选择，可让使用者达到最佳省电规划。

　　(3.1)运行模式 350uA＠2MHz/2(3.2)待机模式 10uA@32KHz/2(3.3)休眠模式 2.5uA

　　(4)程序内存64KBytes Flash ROM

　　(5)数据存储器08KBytes SRAM。

　　(6)拥有BOR and WDT功能，可防止CPU死机。

　　(7)24-bit高精准度ΣΔADC模拟数字转换器

　　(7.1)内置PGA (Programmable Gain Amplifier)最高可达128倍放大。

　　(7.2)内置温度传感器TPS。

　　(8)超低输入噪声运算放大器OPAMP。

　　(9)16-bit Timer A

　　(10)16-bit Timer B模块具PWM波形产生功能

　　(11)16-bit Timer C 模块具数字Capture/Compare 功能

　　(12)硬件串行通讯SPI模块

　　(13)硬件串行通讯I2C模块

　　(14)硬件串行通讯UART模块

　　(15)硬件RTC时钟功能模块

　　(16)硬件Touch KEY功能模块 

　　3.系统设计

　　3.1硬件说明

　　HY16F188对于触控温度计的应用，整体电路就只需HY16F开发板上之Touch Key及LCD显示芯片及LCD。

　　触控温度量测应用內部电路图