FastBond2阶段1-基于STM32F401热成像仪框图设计
本设计使用STM32F401CCU6作为主控制芯片,主控负责采集红外热成像传感器的数据
标签
FastBond2阶段1
STM32F401
热成像仪
星辰i
更新2023-10-09
1102

项目介绍

本设计使用STM32F401CCU6作为主控制芯片,主控负责采集红外热成像传感器的数据。

红外热成像传感器使用 MLX90640,该传感器具有32*24 像素,768 个测温,在1Hz的刷新频率下,测量精度可以达到0.1°。

SPI彩屏作为显示模块,能够实时显示高清画面。

使用TP4057作为锂电池充电芯片,TP4057是一款单节锂电池专用的恒流/恒压线性充电IC,该充电IC的工作电压范围为4~6V,适合使用电脑USB接口供电。

方案框图

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https://www.digikey.cn/schemeit/project/红外热成像仪-944dda327ee341048fff48d16f8a95a0

 

Scheme-it工具介绍

Scheme-it工具是一个非常方便的电路设计工具。它提供了许多预设模板,并且使用起来非常简单,只需在网页上进行拖动操作即可。最大的亮点之一是无需安装,只需登录网页就可以开始使用。

Scheme-it中的参考设计库(Design Starters)存储了近200个设计文件,涵盖了通信、工业、交通、电源、开发工具、消费类电子等各个领域,用户可以根据自己的需求选择合适的参考设计进行修改和定制。

Scheme-it还附带了一个包含超过700个通用符号的符号库,用户可以方便地添加符号到设计中,以表示不同的元器件和功能。

Scheme-it与Digi-Key元件目录相连,用户可以访问超过400万种不同的元件信息。这使得在设计时能够快速查找并选择所需的元件,极大地提高了设计的效率。

 

方案中可能用到的规定厂商元器件介绍

1.STM32F401

STM32F401微控制器属于STM32 Dynamic Efficiency™器件范围。这些器件提供了运行模式下动态功耗和处理器性能之间的最佳平衡,同时在3 x 3 mm的小封装内集成了大量的增值特性。

这些MCU提供了工作频率为84 MHz的Cortex®-M4内核(具有浮点单元)的性能,能在运行和停机模式下实现出色的低功耗性能。

性能:在84 MHz频率下,从Flash存储器执行时,STM32F401能够提供105 DMIPS/285 CoreMark性能,并且利用意法半导体的ART加速器实现了FLASH零等待状态。DSP指令和浮点运算单元扩大了产品的应用范围。

功效:该系列产品采用意法半导体90 nm工艺和ART加速器,具有动态功耗调整功能,能够在运行模式和从Flash存储器执行时实现低至128 µA/MHz的功耗。停机模式下,功耗低至9 µA。

集成度:STM32F401产品组合具有128至512 KB的Flash存储器和96 KB的SRAM。封装为49到100引脚。

  • 3路USART,速度高达10.5 Mbit/s,
  • 4路SPI,速度高达42 Mbit/s,
  • 3路I²C,
  • 1路SDIO,
  • 1个USB 2.0 OTG(全速),
  • 2个全双工I²S,最高32-bit/192KHz,
  • 速度高达2.4 MSPS的12位ADC,
  • 10个16位或32位定时器,频率高达84 MHz

 

2.MLX90640

MelexisMLX90640远红外热传感器是一款完全校准的32X24像素热红外阵列采用紧凑的行业标准4脚T039封装,具有数字接口。

MLX90640包含768个FIR(远红外)像素。集成环境传感器以测量芯片的环境温度,并集成电源传感器以测量Vpage所有IR、Ta和VDD传感器的输出都存储在内部RAM中,并可通过12c访问。

MLX90640的工作温度范里为-40至85,可测量-40C至300之的物体温度这数远红外传感器在整个测量范围内保持高精度,可提供+1的典型目标物体温度精度。

MLX90640传感器阵列是防火系统、智能建筑、智能照明IP/监控摄像头暖通空调设备和车辆座椅占用检测等安全和便利应用的理想之选

MLX90640ESF-BAA/BAB 特性:

  • 体积小、成本低的32x24像素红外阵列
  • 易于集成
  • 工业标准四引脚TO39封装
  • 工厂校准
  • 噪声等效温差(NETD):01KRMS@1Hz刷新率
  • I2C兼容数字接口。可编程刷新频率05Hz至64HZ
  • 3.3V电源电压
  • 电流消耗小于23mA
  • 2种视场选择:55*x35”和110”x75
  • 工作温度:-40%至85%
  • 目标温度:-40摄氏度至300摄氏度

 

3.TP4057

TP4057是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器,简单的外部应用电路非常适合便携式设备应用。

适合USB电源和适配器电源工作,内部采用防倒充电路,不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节,以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。

TP4057充电截止电压为4.2V,充电电流可通过外部电阻进行设置。当充电电流降至设定值的1/10时,TP4057将自动结束充电过程。

当输入电压被移掉后,TP4057自动进入低电流待机状态,将待机电流降至3uA。

特点

  • 最大充电电流600mA
  • 无需MOSFET、检测电阻器和隔离二极管
  • 智能热调节功能可实现充电速率最大化
  • 智能再充电功能
  • 预充电压4.2V±1%
  • C/10充电终止
  • 2.9V涓流充电阈值
  • 单独的充电、结束指示灯控制信号
  • 封装形式SOT23-6L


对本大赛的心得体会(包括意见或建议)

希望我能把项目完成

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无
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