【原创投稿】基于博通BK3431Q的蓝牙体温计方案

提到体温计,大家最容易想到的是水银体温计,但是伽利略发明的水银体温计根据《水俣公约》条款，缔约国到2020年将禁止生产温度计，中国作为缔约国成员，为了环保与健康也已经逐步停产了。水银体温计即将退出历史舞台,也有它必然的原因,水银体温计中的汞对人体危害非常大，并且汞对水、土壤的污染是永久的。随着电子技术的发展，科技公司研发出了腋下体温计、额温枪等电子体温计，电子体温计有着先天的优势，温度分辨率高，测温快，环保无毒性，价格亲民等特点。但现在大多数电子体温计不能持续监控体温，特别是小朋友夜间发烧，父母总是熬夜帮小朋友测体温，蓝牙智能体温计，通过与app连接，可以实时观察体温变化，并且可以设置高温报警，解决了这个另大多数父母头疼的问题。

下面我们就了解下蓝牙智能体温计的原理以及方案构成。

一、蓝牙测体温计测温组成

蓝牙体温计的组成主要为：蓝牙IC+ADC+NTC温度传感器+电池。

1、关于蓝牙IC的选择：一般蓝牙体温计都要求尺寸比较小，以方便进行佩戴测量，博通BK3431Q 支持蓝牙Bluetooth 4.2协议，低功耗，32-pin QFN 4x4封装，可以满足小型化蓝牙体温计需求。

图一BK3431Q

2、ADC一般选取位数至少为12bit的。

3、NTC温度传感器，选择体温专用 30k /37℃ 的传感器。 

4、电池，一般情况下小型化的产品选择CR2032/CR2025这两种型号的纽扣电池。当然也有充电方案的就相应的选择充电的电池。

二、蓝牙测体温计测温原理

图二   工作原理

 1、NTC温度传感器随着温度的升高阻值变低，随着温度的降低阻值变高。

一般传感器厂商会提供一份温度与阻值对应的R-T表，拿到数据后经过图形化会看到传感器的线性情况。

图三  R-T表（纵轴为阻值，横轴为温度） 

2、ADC处理通常是将温度传感器阻值变化引起的电压变化，转化为数字信息，并根据测温电路进行数据转换、滤波等数学运算处理 后就可以得到准确的温度数据。

3、蓝牙处理，主要是接收ADC处理的结果，并将结果发送给手机app。蓝牙与ADC之间通过IIC或是UART进行数据通信。

4、手机app显示温度结果，通常app设计都非常人性化比如：高温报警，历史温度数据查看，并辅助给出一些有用的健康小常识。

5、云端数据管理，通常是进行用户管理，数据管理等。

三、ADC处理电路 

图四ADC处理电路

NTC两端的电压随着阻值的变化而变化，经差分ADC为处理后转换为数字信号，因为AVDDR电压值固定，两颗分压电阻固定，可以比较容易的反推出NTC的阻值，在根据阻值查表即可得到相应的温度值。

通常会对取到的数字信号进行数字滤波处理。

四、蓝牙体温计的指标

1、低功耗，一般情况下，一颗纽扣电池可以连续工作半年以上。

2、如下为GB-T21416对电子温度计的要求，就目前市场上的方案来看指标一般是超过国标要求的

图五 国标电子温度计指标要求

五、蓝牙体温计存在的问题

 1、测温慢问题，因为蓝牙体温计中的NTC温度传感器通常是胶粘在金属器件上，这样就会导致温度传感器感温慢的问题，但也有的厂家通过预测方法缩短测温时间，来提高用户体验。

 2、 生产检测问题，一般电子体温计在生产时会通过水槽或是其他恒温环境进行温度测试。但是蓝牙体温计因为存在升温慢的问题，在生产测试时通常要将感温部位，长时间侵在水中，这对体温计的防水性也提出了要求，这无形中会增加不少生产成本。

3、检测部位问题，放在腋下蓝牙信号受身体屏蔽的影响，信号衰减非常大，通常在腋下测试时建议不要将手机离得太远。一般建议用户放的位置为胸口或是腹股沟，并且要将蓝牙体温计粘贴牢固，避免因接触不好带来的检测误差。

   图六 建议检测位置