热电偶/热电阻温度采集模块

1.产品简介：

一款低成本的、适用于多种分度号热电偶/热电阻温度采集模块热电偶/热电阻的温度放大、采集模块，适合使用在量产项目上。通过串口打印出温度，可自由扩展为LCD显示屏或者数码管等。

2.应用场景：

适用于温控仪表中对热电偶、热电阻的测温方案，也适用于其他消费类的测温场景。

3.产品概述：

由于热电偶、热电阻在温度变化时物理量的输出变化特别小，因此采集难度比热敏电阻大，大多数采用了MAX集成芯片，但是价格昂贵。此项目采用低成本的轨对轨运放放大信号，并对热电阻输出激励电流。此项目还采用了超分辨率ADC，即将12位的ADC，得到16位的结果，这种方式是对ADC的巧妙应用。由于输入信号很微弱，因此对放大电路的精确度要求很高，本项目使用了AR431输出3.3V用于运放供电以及作为ADC的参考电压，软件中也需要对各个关键点的电压进行校准。

4.产品参数： 

• 供电电压：5V
• 通信速率：115200
• 测量分辨率：±0.15℃
• ADC分辨率：12bit扩展为16bit使用
• 测温范围：热电偶类0~1000℃，热电阻类0~600℃
• 分度号：K、J、E、N、PT100、Cu100、Cu50
• PCB尺寸：2.73cm * 7.44cm ，双面设计单面布局
• 主控型号：MM32F0144C6P-LQFP
• 运放：RS622XK-SOP8

5.使用说明：

在排针处连接5V直流电源（低纹波），并将排针的TX接口连接到串口工具，即可在串口调试助手上显示出采集的温度。可通过在app_adc.c文件中修改变量”sensor_type”来修改分度号，可以自行扩展增加LCD或数码管显示屏以及按键。

校准：

如果发现测量误差较大，可进行以下软件校准（这也是量产仪表出厂前必须进行的步骤）：

• 修改常量VCC3V3REFT为C13两端实测值，单位为V（mid_adc.c第445行）
• 测量C38两端的值，并去除mid_adc.c第470行的注释，通过串口观察ADC计算出来的IO口电压，修改常量ADC_VIO_OFFSET为两者差值，例如实测值为0.5000V，但串口输出的是0.5002V，则常量ADC_VIO_OFFSET为-0.0002，单位为V（mid_adc.c第444行）
• 接入热电偶/热电阻后，测量U3的PIN3，以及PIN1，计算实际放大倍数（PIN1/PIN3），并修改OA_GAIN的值（mid_adc.c第446行）
• 修改常量VOL_MV_C5为C5两端的实测值，单位为mV（mid_adc.c第447行）
• 拆卸R7，并修改常量RES_R7为R7实测值，单位为Ω（mid_adc.c第448行）【这一项通常使用默认值18000即可】

6.备注：        

• 本模块是需要下载代码驱动的（硬加软），详细文件请在附件中查看代码，可通过在app_adc.c文件中修改变量”sensor_type”值来修改分度号。
• 本模块需要配合软件使用，附件中提供源码 ，可供二次开发。
• 提供的源码可通过KEIL打开编译，通过JLINK在KEIL中联调下载。
• 所有物料立创商城现货供应，预估小批量（20 PCS）平均单价在13元左右（所有物料，但不含PCB）。
• 原理图中，主控IC是MM32SPIN05PF-LQFP48，但代码使用的是MM32F0144C6P-LQFP48，这两颗IC是Pin-To-Pin的，购买物料时请留意，原理图一键导入BOM到立创商城时，选用的是前者（SPIN05），请自行更换为后者（0144）。
• 附件包含全开源源代码，无lib库，有不懂的地方可以留言问我，附件也包含了hex文件。

7.测试视频：

视频前半部分展示了当热电偶断线/未连接时，系统提示传感器错误。后半部分展示了热电偶在使用打火机加热之后，输出测量到的、逐渐升高的温度。