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基于EFM32TG840F16 室内甲醛检测仪设计

2013-08-21 07:41
Hsiao Chen
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  甲醛是一种重要的化工原料和有机溶剂,广泛使用于家庭装修的材料中。过量甲醛气体,将诱发疾病甚至致癌,直接危害着人们的身体健康和生命安全。本检测仪采用32 位超低功耗EFM32TG840F16 微处理器和高灵敏度甲醛传感器CH20/S-10,实现甲醛浓度的信号处理和采样,系统外接通讯接口及必要的扩展功能模块,构建智能化、多功能的检测系统。

  1 系统硬件设计

  甲醛检测仪硬件主要由单片机主控系统、甲醛传感器接口、液晶显示(LCD)、功能键盘、数据存储、打印和报警输出等功能模块构成。系统硬件结构框图(见图1)。

基于EFM32TG840F16 室内甲醛检测仪设计

图1: 系统功能框图

  该系统采用32 位EFM32TG840F16 单片机作为主控核心,内嵌16KB Flash 程序存储器和4KB RAM、多达160 段LCD 驱动器(最大8COM 驱动、支持动画、闪烁等各种特效)、8 通道/12 位 ADC(支持硬件过采样)、2 个USART(支持SPI\UART\I2S)、1 个LEUART、1 个LESENSE(支持阻、感、容性信号检测)、3 个运放、硬件加解密AES、2 个12 位DAC 及大量的I/O 端口等,完全满足本甲醛检测仪的各项功能需求。该芯片主要特点是:低电压(1.85 ~ 3.8V)、低功耗( EM2 模式下仅有0.9uA)、 32 位指令、高性能(基于Cortex-M3 内核),具有极低的运行功耗、快速的唤醒时间、功能强大、高抗扰(未用引脚都是和MCU 内部断开的)、外设可以自主工作(主要得益于DMA 和PRS 外设反射系统)以及超节能(ADC:12bit,1Msps,仅需350uA;Analog Comparator:仅需100nA;LCD:本位功耗0.55uA;LEUART:9600 波特率下仅需150nA;AES:128/256bit 加/解密仅需54/75 个周期)、便于智能化和便携式等优点。而且齐全的配套开发工具比如开发板具有电流实时监控功能,可以定位代码位置,便于工程师及时优化代码以节能!

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