【应用】集成12位高精度ADC转换器8位MCU,助力空气加湿器数据采集

2017-11-16 世强 东方的风

雾化器顾名思义,是将水或者水溶剂雾化的设备。目前雾化器在各行业已得到广泛运用,比如医用雾化器、空气加湿器、电子烟等。其中空气加湿器有增加空气湿度,滋润肌肤等功能,逐渐走入家庭用户,成为流行的家用电器。


尽管空气加湿器的外形多种多样,但结构基本一致。主要包含水箱、指示灯、调节旋钮、换能片(雾化片)、控制器、湿度检测、水位检测几个部分组成。如下图所示:


 

图1:空气加湿器结构图


换能片是将水转换为雾气的主要器件,由正负两条线提供驱动电压,需要通过PWM调节电压,从而调节雾气转换的大小。湿度传感器可以检测房间空气湿度情况,判断是否需要进行空气加湿,需要ADC或者I2C接口获取湿度传感器转换值。雾量控制器是通过一个电位器旋钮,控制雾气转换快慢,需要通过ADC接收控制量。水位控制主要是为了防止在无水的情况下工作,损坏换能片。水位控制和指示灯只需要少量IO口就可完成该功能。综上所述,空气加湿器的主控CPU需要下图所示功能:

 

图2:空气加湿器运用框图


根据空气加湿器资源要求,推荐Silicon Labs公司的EFM8BB1系列单片机。EFM8BB1是一款小封装,低价位的8位单片机运行主频为25MHz,处理能力达25 MIPS。3mm*3mm QFN20小封装尺寸,可以在小空间产品中使用。EFM8BB1集成12位高精度,高稳定性ADC转换器,能准确获取空气加湿器采集数据。集成16位的PWM输出功能,准确控制换能片转换强度。I/O口具有5 mA 源电流,12.5 mA 吸收器允许直接驱动 LED。而且EFM8BB1系列拥有符合 AEC-Q100标准的芯片,可以在稳定性要求更高的环境下使用。


另外,EFM8BB1系列单片机,具有外围设备交叉开关功能,可以根据PCB布线需求,灵活配置外围设备引脚位置。片上非侵入式调试,支持4个硬件断点;Hardware Configurator工具,通过参数配置直接生成驱动代码,减小开发难度,能方便快捷完成产品开发。






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