MSP430系列单片机是德州仪器（TI）公司1996年开始推向市场的一种16位超低功耗RISC稠浊旗子暗记处理器，基于该系列产品开拓出来的运用不计其数，数不胜数，尤其是面向传感与检测类终端运用，因其在片上集成有高性能ADC、LCD驱动、串口通讯、PWM输出等模块，成为了红外体温检测仪厂商的不二之选。合营TI供应的丰富的线上软硬件设计资源，使得开拓职员可以大大简化设计流程，快速开拓红外体温检测仪原型机，同时节省电路板空间从而降落本钱。
下图供应了基于MSP430单片机和TI电源管理、放大器及温度传感器器件的红外温度检测仪系统办理方案。
图 1 红外体温检测仪系统框图
MSP430系列单片机作为方案的主控MCU，可为测温仪系统设计方案供应以下功能和特性：
丰富的外设知足测温仪设计需求：
1、MSP430片上集成的逐次逼近式SAR ADC或高分辨率Sigma-Delta ADC合营TI的TLV333放大器对仿照型红外温度传感器采集到的高精度旗子暗记量进行采样并转换数字温度量，同时可以对电池电压进行实时监控；
2、MSP430片上集成的LCD驱动模块，可以帮助开拓职员为测温仪快速实现LCD显示的设计。MSP430FR4133内置的高达 4×36 段或 8×32 段 LCD 驱动模块，更是支持LCD的Segment和COM管脚的灵巧配置，可以简化开拓职员的PCB设计；
3、I2C串口通讯接口可以知足高精度数字温度传感器或数字型红外温度传感器、数字型靠近传感器等赞助传感元件的旗子暗记采集和输入；
4、片上集成的定时器模块可以输出多路PWM旗子暗记以驱动测温仪指示灯、蜂鸣器等装置；
5、GPIO在超低功耗模式下的中断使能，可以为电池供电的测温仪系统供应待机模式下的快速按键相应。
超低功耗设计助力测温仪的长续航和高利用频次：
MSP430系列单片机从1996年推出至今，一贯以超低功耗作为产品的家族基因，为产品的低功耗设计供应丰富的低功耗智能外设。由于高频次利用，红外体温检测仪对设备电池供电的续航和利用频次哀求颇高，因此测温仪的低功耗运行便成为系统设计的关键寻衅。
丰富的产品系列供应了灵巧的内存选择：
MSP430系列单片机供应片上16KB以上存储器可以知足绝大多数测温仪产品的内存需求。该系列丰富的产品家族更是供应高达512KB的多种内存选择，用户选择不同内存大小的同时无需过多的事情量便可以快速迁移现有设计。可为测温仪推举的产品型号有：
表1红外体温仪MCU产品型号推举
图1的方案中同时包括了TI丰富的电源管理、旗子暗记链和传感器产品。
TPS61099 系列芯片是专门针对须要超低功耗运用的升压芯片，首先，静态功耗仅仅为800nA，而且输入电压低至0.7V，可以完美支持单节干电池供电，同时在输入1.5V，输出3.3V/10uA条件下可达到80%的效率。TPS61099x系列芯片供应输出可调版本和输出固定版本两种供客户选择，固定版本支持1.8V～5.0V险些各种常见输出电压。
TPS62170降压转换器供应低IQ，有助于延长系统的电池寿命，尤其是在不该用系统时。此外，它还支持在 2 MHz 以上的切换频率下实现高效率，以帮助设计职员减少所需电感器的大小，从而减小全体办理方案的大小。
TLV333运放是TI的零温漂运放系列产品，具有高精度低功耗的特点。一方面，该运放的超低输入失落调电压（15 µV max）和低温漂（0.02
利于最小化温度检测偏差，其轨到轨输入/输出性能帮助最大化动态范围。另一方面，低静态电流（28 µA max）、低电压（1.8V to 5.5V）和小尺寸封装（最小SC70封装），加上
的事情温度范围，非常适宜手持式或电池供电的医疗设备。此外，该运放系列也有双通道（TLV2333）和四通道（TLV4333）的选择。
在某些系统中可能须要更快的建立韶光和更低的噪声来帮助加快温度丈量。对付这些情形，OPA388是替代TLV333的不错选择。OPA388将供应较低的输入失落调电压（最大值为5μV），较低的噪声（7 nV / rt（Hz））和更快的建立韶光（2μs），所有这些都将有助于最小化建立韶光和所需的均匀采样数量达到指定的温度分辨率。
TI具有多种运算放大器，可用于仿照传感元件和ADC之间的旗子暗记接口。下表列出了其他可以适用于此设计的放大器，所有放大器均采取双重封装。
表2用于旗子暗记接口的运算放大器推举
TI供应了多种温度传感器，我们的高精度数字传感器TMP117x在-20°C至50°C范围内的精度为±0.1°C。该器件集成了16位分辨率ADC，可通过I2C或SMBus与设计职员的数字掌握器进行通信。该器件专为电池供电的系统而设计，由于它在停机时仅具有150nA的Iq花费，并且每1Hz转换周期只须要3.5µA。对付在MCU中具有集成ADC的系统，TI还供应了仿照温度传感器和热敏电阻。LMT70供应与温度相对应的电压输出，在20°C至42°C之间的最大准确度为±0.13°C。对付本钱敏感型系统，TMP61线性热敏电阻供应1%的温度容差、并简化了利用传统的NTC的校准过程。对付更具本钱敏感性的数字温度感测运用，可以利用TI的TMP1075，它在−25°C至+ 100°C的范围内具有±1°C（最大值）的精度。对付在MCU中集成了ADC的系统，TI还供应了仿照温度传感器, TMP23x供应了广泛的设计灵巧性，由于设计职员可以在±0.5°C至±6°C的精度和增益范围内进行选择。
为了给ADC和感应元件供电设计常日须要一个低噪声，灵敏的电压轨。低压差稳压器（LDO）易于利用，并且能够为敏感的仿照电源轨供应干净，低噪声的电源，因此这是一种常见的选择。对付这种特定的需求，TPS7A20的超低噪声（6 µVRMS），高纹波抑制（85db @ 1 kHz）和低静态电流（范例值为6 µA，停机模式下为150nA ）让它成为最佳选择。这为ADC和传感元件供应了所需的低噪声轨（在过滤DC / DC纹波的同时还产生了很小的固有输出噪声），同时还为电池供电的运用供应了低静态电流（延长了电池寿命）。对付电池电源系统，TPS7A02是另一个不错的选择，由于它供应了纳瓦级IQ（25nA，停机模式下为3nA），同时还供应了较高的PSRR，可用于后置DC / DC调节。 TPS7A02还具有出色的瞬态相应，这对付占空比负载至关主要。
市场上有一些高端产品也包括低功耗蓝牙（BLE）通信模块。如果有兴趣将其添加到系统中，CC2640R2F IC或CC2650MODA模块则是非常适宜。TI的SimpleLink™ 软件能帮助设计职员尽快的完成开拓过程。
为了减少电流的花费，还可以利用诸如TPS2051x这样的具有集成故障的负载开关，或者具有超低泄电流的TPS22916xx，都可以用于将BLE模块与电池电源或任何其他直流电源断开。这样可以延长产品的电池利用时长，同时为用户增加其他功能。
本文中详细先容的TI器件将助力设计职员快速设计红外体温仪。TI高度重视客户在我们遍布环球的生产基地的支持下设计和制造这种终端设备的事情，同时会持续供应高质量的设计帮助和出色的客户支持。
