過去人體秤采用振動開機或者按鍵開機模式,，使用時需輕觸秤體,，待秤開機歸零之后方可稱重。長期以來,，實現(xiàn)人體秤壓力開機是衡器系統(tǒng)工程師們研究的重點課題之一,，更是廣大消費者的期待的功能,。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，高速,、高精度ADC轉(zhuǎn)換的成功開發(fā)使人體秤實現(xiàn)壓力開機不再是難題,。
1前言

過去人體秤采用振動開機或者按鍵開機模式，使用時需輕觸秤體,，待秤開機歸零之后方可稱重,。長期以來，實現(xiàn)人體秤壓力開機是衡器系統(tǒng)工程師們研究的重點課題之一,，更是廣大消費者期待的功能,。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，高速,、高精度ADC轉(zhuǎn)換的成功開發(fā)使人體秤實現(xiàn)壓力開機不再是難題,。

壓力開機是采用高速AD間隙掃描傳感器識別重量變化的原理,，當(dāng)識別重量變化達到5kg時人體秤則自動開機顯示重量。采用壓力開機原理的人體秤,，直接站到秤體上即可稱重,，無需等待，較以往的開機模式更靈敏,、便捷,。壓力開機人體秤作為一種更人性、更靈活的開機模式深受廣大顧客的青睞,，勢必引領(lǐng)人體秤市場發(fā)展趨勢,。

本文將重點介紹基于CSU8RP1185實現(xiàn)人體秤壓力開機的軟硬件設(shè)計方法和建議。

2成本之外的CSU8RP1185特性

當(dāng)前,，面臨人民幣升值,，原材料價格、工人工資大幅上漲的現(xiàn)狀,，企業(yè)經(jīng)營壓力較2008年金融危機時期更明顯加重,。為了適應(yīng)市場趨勢，IC設(shè)計工程師必須盡最大可能地集成每一個外圍器件并且壓縮硅片尺寸,，開發(fā)出高性能低成本的芯片滿足廠商的低成本產(chǎn)品設(shè)計需求,。CSU8RP1185最大程度地集成了外圍器件，設(shè)計人體秤方案時外圍只需6個貼片電容,，比傳統(tǒng)方案減少了一半的電子元器件,。低成本的SoC衡器計量芯片CSU8RP1185成功上市為衡器廠商提供了低成本的解決方案。CSU8RP1185內(nèi)置128B數(shù)據(jù)存儲區(qū),，可以存儲約20組校準(zhǔn)數(shù)據(jù),，系統(tǒng)設(shè)計時無需外掛傳統(tǒng)解決方案所要求的24C02存儲器。

當(dāng)前衡器產(chǎn)品成本的敏感性不言而喻,，但成本絕非全部,，電池供電產(chǎn)品的低功耗特性、溫度補償,、可靠性都是必須關(guān)注的性能特性,，下面分別給予分析。
2.1低功耗延長電池使用壽命

人體秤采用一顆3VCR232鈕扣電池供電,，為延長電池使用壽命,，系統(tǒng)設(shè)計人員對低功耗有著無限的奢求,。CSU8RP1185芯片自身工作電流在1mA以下,，整機比傳統(tǒng)方案低1mA以上。人體秤大部分時間處于待機狀態(tài),，待機功耗直接決定了產(chǎn)品的電池使用壽命,。系統(tǒng)工作電流在2.3mA以下(整機以1k阻抗和靈敏度為1mV/V的傳感器測試),，電池的使用壽命。CSU8RP1185內(nèi)置500KHz采樣率的高速AD,，最高ADC輸出率可達7.8KHz,。在ADC輸出率為7.8KHz的速度下，AD有效精度依然可達12位,，可以實現(xiàn)對傳感器的高速掃描,。在待機模式下，采用WTD定時(1s的周期)掃描傳感器,，喚醒后配置成高速AD,，將前3筆AD值丟棄，采集第4筆和5筆做算術(shù)平均獲取到的高速AD值,。整個時間只需0.8ms,，其他時間都處于Sleep狀態(tài)，Sleep狀態(tài)功耗小于2uA,，由此,，待機平均電流如下：

Iavg=2.3mA×0.8ms/1s+2uA=1.84+2=3.84uA≈4uA

2.2內(nèi)置溫度傳感器實現(xiàn)溫度補償

市面上，部分廠家使用的人體秤傳感器未進行溫度補償,，傳感器溫度特性常常無法達到要求,，系統(tǒng)受溫度影響較為明顯。CSU8RP1185內(nèi)置一路溫度傳感器,，可檢測環(huán)境溫度變化,，恰當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)人體秤系統(tǒng)溫度補償。

2.3全工作電壓范圍OTP自燒錄

CSU8RP1185實現(xiàn)2.4V至3.6V全工作電壓自燒錄,，在VPP引腳上接一個105的電容,，芯片通過內(nèi)部升壓機制將電源電壓升高至7.5V輸出到VPP引腳上，VPP引腳電容將電荷蓄積為OTP燒錄提供穩(wěn)定的7.5V燒錄電壓,。這一創(chuàng)新大大提高了燒錄可靠性,，避免燒錄電壓偏低或偏高帶來的一系列隱患。在行業(yè)內(nèi),，大部分IC只能實現(xiàn)固定電源電壓燒錄校準(zhǔn)數(shù)據(jù),。CSU8RP1185實現(xiàn)全工作電壓自燒錄后，無需外接固定電壓,，直接采用電池供電,，仍可正確燒錄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，大大提高了生產(chǎn)效率,。

2.4抗干擾,、EMI、ESD特性

日常生活中，手機來電常常導(dǎo)致附近的音響發(fā)出吱吱聲,，這就是高頻信號干擾了音響的模擬器件,。同樣，人體秤內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器件也容易受高頻信號的干擾,。目前,，出口歐美等地的產(chǎn)品需通過嚴(yán)格的EMI測試。芯�,？萍蓟�于CSU8RP1185開發(fā)的人體秤樣品送至第三方機構(gòu)進行高頻檢測,，測試結(jié)果顯示，該樣機在80MHz至2.7GHz的高頻信號干擾下均能正常工作,，未出現(xiàn)死機,、誤開機、重量不準(zhǔn)確等異常情況,。

生活中靜電無處不在,，電子設(shè)備深受其害。靜電會造成芯片的硬擊穿或者軟擊穿,，導(dǎo)致整個系統(tǒng)崩潰,。因此電子產(chǎn)品的抗ESD水平也是評價一個產(chǎn)品的關(guān)鍵指標(biāo)。CSU8RP1185設(shè)計了特別的靜電保護電路,，整機測試能夠通過14KV接觸式放電和20KV非接觸式放電,。