#嵌入式系統 #醫療照護 #微控制器MCU #溫度感測器 #運算放大器OPA #低壓差穩壓器LDO #藍牙低功耗BLE
【額溫槍/紅外線熱像儀,參考設計在此!】
額溫槍和紅外線熱像儀是當下熱門防疫物資,因一度需求孔急,激勵不少自造者加入 DIY 行列。現在就來看看相關方案的參考設計吧!以集成類比數位轉換器 (ADC)、LCD 驅動器、I2C 序列埠 (串口) 通訊、脈寬調變 (PWM) 輸出等模組的單晶片微控制器 (MCU) 為基底,將使開發工作更加簡易迅速,開發要點如下:
◎逐次逼近式 (SAR) ADC 或高解析度 Sigma-Delta ADC 搭配「零溫漂」運算放大器 (OPA),可針對類比型紅外溫度感測器採集到的高精度訊號量進行採樣並轉換成數位溫度量,同時對電池電壓進行即時監控;
◎支援 LCD 區段驅動器 (Segment) 和靈活引腳配置;
◎I2C 介面有利於感測元件的訊號採集和輸入;
◎計時器模組可輸出多路 PWM 訊號,以驅動測溫儀指示燈、蜂鳴器等裝置;
◎GPIO 在超低功耗模式下中斷使能,允許電池供電的測溫儀系統在「待機模式」下快速按鍵回應;
◎超低「靜態功耗」高效升壓晶片+低靜態電流 (IQ) 降壓轉換器,有助於延長系統的電池壽命並減少電感器尺寸;
◎低壓差穩壓器 (LDO) 為敏感的類比電壓軌提供乾淨、低雜訊的電源。
延伸閱讀:
《如何快速設計紅外體溫檢測儀?TI來支招!》
http://compotechasia.com/a/tech_application/2020/0406/44404.html
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ble調變 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳解答
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【WSN 通訊技術怎麼選?用什麼感測介面才適合?】
萬物聯網時代因不同應用各有側重,WAN (廣域網路) + PAN (個人網路) 多模共存的客製需求有增多趨勢。整體來說,與公共建設有關的應用串聯節點數眾多、傳輸距離長,WAN 才夠給力;但要將訊息鏈延伸至個人用戶,亦少不了 PAN 輔助;尤其藍牙 (Bluetooth) 已是手機必備功能,會是最好的媒介。例如,水庫/水栓的儲量觀測、地震/海嘯等天災的資料收集與傳遞,由於不須雙向同步回應 (response),LPWAN (低功耗廣域網路) 加上低功耗藍牙 (BLE) 正可滿足所需。
單就 SIGFOX 與 NB- IoT、LoRa 軟、硬體綜觀對比,NB- IoT 是第一類電信業者的專屬遊戲,如果將授權認證費用列入、成本推估在 10 美元以上,代價最高;使用全球 ISM 通用頻段的 LoRa,適合在工廠等「封閉式系統」使用,設備商與標案是主要族群,僅有物理層 (physical layer) 調變/解調費用,約在 5 美元;而同樣走未授權頻段的 SIGFOX 費用不到 2 美元,成本最低!除了成本,資料量負載是另一項考量,可略分為 Heavy Loading 和 Simple Loading 兩大類來看。
對於流動性大、資料傳送頻繁的應用而言,NB- IoT 和 LoRa 傳輸率較高,能承載的資料量較大,自然較有發揮空間;若是資料封包傳送間隔長、不須即時回饋的低量傳輸,即使沒有產業聯盟奧援、但只要營運商獲准設立基地台,SIGFOX 仍是較經濟的選擇。值得留意的是,有通訊模組廠提出一個有趣觀點:NB- IoT 受惠於政府補貼,未來極有可能吞食大部分的 LoRa 市場,而 LoRa 將停留在特定封閉系統;至於向來被視為開放標準代表的 ZigBee,則有日趨封閉的現象。
雖然今年初 ZigBee 聯盟宣示以 dotdot 作為物聯網的通用語言,有利解決不同晶片供應商的 ZigBee 設備無法順利對話之窘境,但卻有損其既有優勢。偏偏它又不及一開始就鎖定家電市場發展的 Z-Wave 具備相對完整生態系統支援,顯得有些進退維谷;加上「去閘道器中轉」的趨勢明顯,ZigBee 卻無法直接與雲端和藍牙等個人網路對接,又遭逢諸多新興 LPWAN 威脅,恐怕只剩礦場、果園等有限區域或標案市場較有利基,可借道 LTE 電信網路與 ZigBee 串聯。
但若需影像串流就仍嫌不足,還是得靠 WiFi 才成。此外,無線感測顧名思義,感測的重要性不亞於無線通訊;而基於飛行時間 (ToF) 的光引擎整合微機電 (MEMS) 感測技術以及「智慧眼鏡」,應用甚廣……。
延伸閱讀:
《佐臻客製微型化智慧模組 串聯多模無線感測網路》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0414/35149.html
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