体温检测是我们居家，出入社区或工作场所以及出行中的必要监测。红外体温检测仪通过非接触式测温有助于减少接触传染。在这里我们来和大家谈谈这个系统和主要的设计方案。

　　MSP430系列单片机是德州仪器（TI）公司1996年开始推向市场的一种16位超低功耗RISC混合信号处理器，基于该系列产品开发出来的应用不计其数，数不胜数，尤其是面向传感与检测类终端应用，因其在片上集成有高性能ADC、LCD驱动、串口通讯、PWM输出等模块，成为了红外体温检测仪厂商的不二之选。配合TI提供的丰富的线上软硬件设计资源，使得开发人员可以大大简化设计流程，快速开发红外体温检测仪原型机，同时节省电路板空间从而降低成本。

　　下图提供了基于MSP430单片机和TI电源管理、放大器及温度传感器器件的红外温度检测仪系统解决方案。

图1:红外体温检测仪系统框图

　　MSP430系列单片机作为方案的主控MCU，可为测温仪系统设计方案提供以下功能和特性：

丰富的外设满足测温仪设计需求：
　　1、MSP430片上集成的逐次逼近式SAR ADC或高分辨率Sigma-Delta ADC配合TI的TLV333放大器对模拟型红外温度传感器采集到的高精度信号量进行采样并转换数字温度量，同时可以对电池电压进行实时监控；
　　2、MSP430片上集成的LCD驱动模块，可以帮助开发人员为测温仪快速实现LCD显示的设计。MSP430FR4133内置的高达 4×36 段或 8×32 段 LCD 驱动模块，更是支持LCD的Segment和COM管脚的灵活配置，可以简化开发人员的PCB设计；
　　3、I2C串口通讯接口可以满足高精度数字温度传感器或数字型红外温度传感器、数字型接近传感器等辅助传感元件的信号采集和输入；
　　4、片上集成的定时器模块可以输出多路PWM信号以驱动测温仪指示灯、蜂鸣器等装置；
　　5、GPIO在超低功耗模式下的中断使能，可以为电池供电的测温仪系统提供待机模式下的快速按键响应。
　　超低功耗设计助力测温仪的长续航和高使用频次：
　　MSP430系列单片机从1996年推出至今，一直以超低功耗作为产品的家族基因，为产品的低功耗设计提供丰富的低功耗智能外设。因为高频次使用，红外体温检测仪对设备电池供电的续航和使用频次要求颇高，因此测温仪的低功耗运行便成为系统设计的关键挑战。

丰富的产品系列提供了灵活的内存选择：
　　MSP430系列单片机提供片上16KB以上存储器可以满足绝大多数测温仪产品的内存需求。该系列丰富的产品家族更是提供高达512KB的多种内存选择，用户选择不同内存大小的同时无需过多的工作量便可以快速迁移现有设计。可为测温仪推荐的产品型号有：

表1红外体温仪MCU产品型号推荐

　　图1的方案中同时包括了TI丰富的电源管理、信号链和传感器产品。

　　TPS61099 系列芯片是专门针对需要超低功耗应用的升压芯片，首先，静态功耗仅仅为800nA，而且输入电压低至0.7V，可以完美支持单节干电池供电，同时在输入1.5V，输出3.3V/10uA条件下可达到80%的效率。TPS61099x系列芯片提供输出可调版本和输出固定版本两种供客户选择，固定版本支持1.8V～5.0V几乎各种常见输出电压。

　　TPS62170降压转换器提供低IQ，有助于延长系统的电池寿命，尤其是在不使用系统时。此外，它还支持在 2 MHz 以上的切换频率下实现高效率，以帮助设计人员减少所需电感器的大小，从而减小整个解决方案的大小。

　　TLV333运放是TI的零温漂运放系列产品，具有高精度低功耗的特点。一方面，该运放的超低输入失调电压（15 ?V max）和低温漂（0.02μV/℃)利于最小化温度检测误差，其轨到轨输入/输出性能帮助最大化动态范围。另一方面，低静态电流（28 ?A max）、低电压（1.8V to 5.5V）和小尺寸封装（最小SC70封装），加上-40℃ 至+125℃的工作温度范围，非常适合手持式或电池供电的医疗设备。此外，该运放系列也有双通道（TLV2333）和四通道（TLV4333）的选择。

　　在某些系统中可能需要更快的建立时间和更低的噪声来帮助加快温度测量。对于这些情况，OPA388是替代TLV333的不错选择。OPA388将提供较低的输入失调电压（最大值为5μV），较低的噪声（7 nV / rt（Hz））和更快的建立时间（2μs），所有这些都将有助于最小化建立时间和所需的平均采样数量达到指定的温度分辨率。

　　TI具有多种运算放大器，可用于模拟传感元件和ADC之间的信号接口。下表列出了其他可以适用于此设计的放大器，所有放大器均采用双重封装。