产品分类
基于R7F0C019L2DFB-C#AA0/HTU21D(F)主控器件的便携式温湿度记录仪解决方案
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拍明
概述
便携式温湿度记录仪是具有内置温湿度传感器或可连接外部温湿度传感器测量温度和湿度的设备。便携式温湿度记录仪被广泛应用于食品、药品的运输和存储，一般使用电池供电，设计人员往往很难有兼具低功耗和低成本的最优方案选择。本方案便携式温湿度记录仪则采用低成本设计，可以实现对数据进行实时存储、LCD显示、USB导出和报警等功能，并能够最大限度延长产品的电池使用寿命。
优势
· Renesas MCU R7F0C019，内置LCD控制器，具有高达36段 × 4 COM (32段 × 8 COM)，RTC具有日历功能，可以直接读取日期时间，最低工作电压1.8V，有利于延长产品电池寿命。
元件供应
型号：R7F0C019L2DFB-C#AA0 品牌：RENESAS
【R7F0C019】
产品概要
R7F0C019系列微控制器采用了RL78内核，在该类产品上同时实现了高速处理性能与最低的功耗，并集成了智能LCD控制器/驱动器。
除了高精度(±1%)片上振荡器使CPU运行可达到24MHz和其他增强型外设，R7F0C019系列微控制器内置了LCD控制器/驱动器，具有高达36段 × 4 COM (32段 × 8 COM)。
适合于家用电器，医疗保健设备以及其他消费电子产品等应用。
R7F0C019模块框图
关键特性
超低功耗科技
VDD=1.6～5.5V的单电源，能以1.8V的低电压运行，
HALT模式
STOP模式
SNOOZE 模式
RL78 CPU 内核
3段流水线的CISC哈佛体系结构
最短指令执行时间：能在高速(0.04167 μs: 以高速内部振荡器时钟24MHz运行时)到超低速
(30.5 μs: 以32.768KHz与副系统时钟运行时)之间变换。
地址空间：1M字节
通用寄存器：(8位寄存器×8)×4组
内部RAM：4KB
代码闪存
代码闪存：64KB
块大小：1KB
块擦除和重写的禁止 (安全功能)
内置片上调试功能
具有自编程、引导交换功能以及闪存屏蔽窗口功能
高速内部振荡器
可从24MHz/16MHz/12MHz/8MHz/6M/4MHz/3MHz/2MHz和1MHz中选择
高精度±1.0% (VDD=1.8～5.5V、TA=-20～+85°C)
工作环境温度
TA=-40～+85°C
电源管理和复位功能
内置上电复位(POR)电路
内置电压检测 (LVD) (从14种中选择中断和复位)
DMA (Direct Memory Access) 控制器
4个通道
8位/16位的SFR与内部RAM间的传送时间为2个时钟
乘法器和除法器 / 乘法累加器
16位 x 16位 = 32位(无符号数或有正負符号数)
32位 ÷ 32位 = 32位(无符号数)
16位 x 16位 + 32位 = 32位(无符号数或有正負符号数)
CSI： 2个通道
UART/UART ：(支持LIN-bus): 3、4个通道 / 1个通道
I2C/简易I2C通信: 1个通道 / 2个通道
16位定时器：8个通道
12位间隔定时器：1个通道
实时时钟2 (高精度 1 Hz 输出功能)：1个通道(日历-99年、报警功能、和时钟校正功能)
看门狗定时器：1个通道(能以专用低速内部振荡器时钟运行)
A/D转换器
8/10位分辨率 A/D转换器(VDD=1.6～5.5V)
模拟输入：4个通道
内部基准电压 (1.45 V) 和温度传感器 注1
比较器
2个通道
运行模式：比较器高速模式、比较器低速模式、或窗口模式
基准电压可选择外部基准电压和内部基准电压
LCD控制器/驱动器
段信号输出：36 (32) 注2
公共信号输出：4 (8) 注2
能进行内部升压和外部电阻分割的切换
I/O端口
I/O端口：49个(N沟道漏极开路输入/输出[6V耐压]：2个，N沟道漏极开路输入/输出[VDD耐压]：12～18个)
可以设置为N沟道漏极开路、TTL输入缓冲器、和内部上拉电阻
不同潜在界面: 可以连接到1.8/2.5/3V设备
内置时钟输出/蜂鸣器输出控制电路
其他
内置十进制校正(BCD)电路
注:
1. 只可以在HS(高速主)模式中选择
2.()内是使用8 com 时的信号输出个数。
备注- 配置的功能因产品而不同。请参照用户手册 硬件篇“1.6 功能概要”。
ROM、RAM容量
| 代码闪存 | 数据闪存 | RAM | 产品名称 |
|---|---|---|---|
| 64 KB | – | 4 KB | R7F0C019L2DFB |
功能概述
| 项目 | 功能 | |
|---|---|---|
| 代码闪存(KB) | 64 KB | |
| 数据闪存(KB) | – | |
| RAM(KB) | 4 KB | |
| 存储空间 | 1 MB | |
| 主系统 | 高速系统时钟 | X1 （晶体/ 陶瓷）振荡、外部主系统时钟输入 (EXCLK) 1 ～ 20 MHz: VDD = 2.7 ～ 5.5 V, 1 ～ 8 MHz: VDD = 1.8 ～ 2.7 V, 1 ～ 4 MHz: VDD = 1.6 ～ 1.8 V |
| 高速内部 | HS（高速主）模式: 1 ～ 24 MHz (VDD = 2.7 ～ 5.5 V), HS（高速主）模式: 1 ～ 16 MHz (VDD = 2.4 ～ 5.5 V), LS（低速主）模式: 1 ～ 8 MHz (VDD = 1.8 ～ 5.5 V), LV（低电压主）模式: 1 ～ 4 MHz (VDD = 1.6 ～ 5.5 V) | |
| 副系统时钟 | XT1 （晶体）振荡、外部副系统时钟的输入(EXCLKS) 32.768 kHz (TYP.): VDD = 1.6 ～ 5.5 V | |
| 低速内部振荡器时钟 | 15 kHz (TYP.) | |
| 通用寄存器 | 8 位×32 个寄存器（8 位×8 个寄存器×4 组） | |
| 最短指令执行时间 | 0.04167μs （高速内部振荡器时钟：fIH=24MHz 运行时） | |
| 0.05μs （高速系统时钟：fMX=20MHz 运行时） | ||
| 30.5μs （副系统时钟：fSUB=32.768kHz运行时） | ||
| 指令集 | • 数据传送 (8/16位) • 加减/ 逻辑运算（8/16位） • 乘法运算（8 位×8 位） • 循环、桶式移位、位操作（置位、复位、测试和布尔运算）等 | |
| I/O端口 | 合计 | 49 |
| CMOS 输入/输出 | 42 (N 沟道漏极开路输入/ 输出 [VDD 耐压]: 12) | |
| CMOS 输入 | 5 | |
| CMOS 输出 | - | |
N 沟道漏极开路输入/ 输出 （6V 耐圧） | 2 | |
| 定时器 | 16位定时器TAU | 8个通道(定时器输出: 8, PWM输出: 7注1) |
| 看门狗定时器 | 1个通道 | |
| 12位间隔定时器（IT） | 1个通道 | |
| 实时时钟2 | 1个通道 | |
| 实时时钟2 输出 | 1 高精度 1 Hz (副系统时钟: fSUB = 32.768 kHz) | |
| 副系统时钟频率测量电路 | 输入外置高精度的基准时钟用以测量副系统时钟的频率 | |
| 时钟输出/蜂鸣器输出控制器 | 2 | |
| 2.44 kHz, 4.88 kHz, 9.76 kHz, 1.25 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz （主系统时钟：fMAIN=20MHz 运行时） 256 Hz, 512 Hz, 1.024 kHz, 2.048 kHz, 4.096 kHz, 8.192 kHz, 16.384 kHz, 32.768 kHz （副系统时钟：fSUB=32.768kHz 运行时） | ||
| 8/10位分辨率 A/D 转换器 | 4个通道 | |
| 比较器 | 2个通道 | |
| 串行接口 | CSI: 1个通道 / UART (UART支持LIN-bus): 1个通道 / 简易I2C: 1个通道 UART: 1个通道 / 简易I2C: 1个通道 UART: 1个通道 | |
| I2C bus | 1个通道 | |
| LCD控制器/驱动器 | 能进行内部升压和外部电阻分割的切换 | |
| 段信号输出 | 36 (32)注2 | |
| 公共信号输出 | 4 (8)注2 | |
| 乘法器和除法器/乘法累加器 | 16位 x 16位= 32位(无符号数或有正負符号数) 32位 ÷ 32位= 32位(无符号数) 16位 x 16位+ 32位= 32位(无符号数或有正負符号数) | |
| DMA 控制器 | 4个通道 | |
| 向量中断源 | 内部 | 32 |
| 外部 | 10 | |
| 复位 |
| |
| 上电复位电路 |
| |
| 电压检测电路 |
| |
| 片上调试功能 | 有 | |
| 电源电压 | VDD = 1.6 ～5.5 V | |
| 工作环境温度 | TA = –40～+85°C | |
注1: 输出个数因主控个数和所用通道的设定而变（请参照用户手册 硬件篇“6.9.3 作为多重PWM 输出功能的运行”）。
注2:（）内是使用8 com 时的信号输出个数。
注3: 当执行指令码FFH 时，因执行指令而产生复位。
在通过电路内仿真器或者片上调试仿真器进行仿真时，不会因执行指令而产生复位。
关键应用
该产品适合于家用电器，医疗保健设备以及其他消费电子产品等应用。
产品线
| 产品名称 | 程序 存储器 (KB) | 数据存储器 （内部高速RAM） (B) | 工作电压最小值 (V) | 封装代码 | 生产状态 | 封装 / 无铅 | 订购名称 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R7F0C019L2DFB-C | 64 | 4K | 1.6 |
LQFP(10x10) | 已经量产 | 托盘 / 无铅 (纯锡) | R7F0C019L2DFB-C#AA0 |
| 压纹带, 无铅 (纯锡) | R7F0C019L2DFB-C#HA0 |
封装
| 封装 | |
|---|---|
| 引脚 | 64 |
| 引脚间距 | 0.5 mm |
| 封装类型 | LFQFP |
| 身尺寸 | 10x10 mm2 |
| 封装尺寸图 | plqp0064kb_a |
| 建议焊盘尺寸 | fig0009e |
| 安装高度 | 1.7 mm |
| 块 | 0.3g |
| 瑞萨代码 | PLQP0064KB-A (前代码: 64P6Q-A) |
| JEITA代码 | P-LFQFP64-10x10-0.50 |
· TE温湿度传感器HTU21D(F), 具有±3%湿度精度及±0.3℃温度精度，工作温度范围为-40~125℃，可检测0~100%RH湿度范围，高湿环境下测量精度稳定。
【HTU21D(F) 】
HTU21D(F) 相对湿度传感器提供 I2C 格式的湿度和温度数字输出。
产品类型: RHT
电源电压(峰值)(V): 3.8
电流消耗(mA): .014
工组湿度范围(%RH): 0 – 100
工组温度范围(°C): -40 – 125
HTU21D(F) 是一款数字温湿度传感器。 该传感器采用适合回流焊的双边扁平无铅 (DFN) 封装，尺寸仅为 3 x 3 x 0.9 mm，树立了新的尺寸和智能化典范。该传感器提供经过校正的、线性的 I²C 数字输出信号。HTU21D(F) 是一款即插即用型温湿度传感器，专为需要可靠精确测量的 OEM 应用而设计。产品采用湿度和温度数字输出模块，可直接与微控器连接。这些低功耗传感器设计用于空间受限的大批量和成本敏感型应用。每个传感器都经过单独校准和测试。传感器上打印有批次识别码，芯片上存储有电子识别代码，便于通过指令读取。可检测低电池电量，并利用校验和提高了通讯可靠性。可根据命令调节这些数字湿度传感器的分辨率(RH/T 为 8/12 位至 12/14 位)。
优势
DFN 类型封装
相对湿度和温度数字输出，I²C 接口
全面校准
无铅传感器，可回流焊接
低功耗
快速响应
完全可互换，标准条件下无需校准
长期饱和后迅速恢复
兼容自动化装配过程，包括无铅过程和回流过程
单独标识，符合严格的追溯要求
应用
家用电器
医疗
打印机
加湿器
【温湿度记录仪】
温湿度记录仪(Temperature and Humidity Data Logger)是温湿度测量仪器中温湿度计中的一种。其具有内置温湿度传感器或可连接外部温湿度传感器测量温度和湿度的功能。
【GPRS温湿度记录仪】
1.内置电池，断电后可继续工作48小时以上(实测60小时);
2.市电断电、通电报警功能;
3.温度、湿度超限报警功能;
4.报警功能：短信报警，振铃语音报警;
5.设备自带就地声光报警功能;
6.数据存储功能，30分钟存储一次，可以连续存储4年;
7.带2路继电器输出(常开)，可任意关联报警事项;
8.支持远程短信设置和查询设备参数;
9.设备自带按键，方便维护人员就近按键操作;
10.数据上传免费中性云平台，方便集中远程查看数据。
早期的温度记录仪都是有纸类型的——即有纸温湿度记录仪。
随着计算机的普及和广泛应用，温湿度无纸记录仪产生，并因为其更准确地数据记录、更方便的数据存储、更便捷的数据分析功能，所占市场份额逐年猛增;带有USB接口的无纸温湿度记录仪更是极大的方便了数据的下载和保存。
近几年推出的U盘温湿度记录仪，使温湿度记录仪微型化达到了极致。而无线温湿湿度记录仪也使在某一区域内的多点温湿度记录和管理成为可能。
随着物联网和云技术发展，陆续有推出GPRS型实时上传数据的温度记录仪，用户可通过电脑浏览器或手机app随时随地查看数据、下载数据，当数据超限时用户还可以收到短信提醒。云存储的发展使得温度记录仪得到了质的提升，记录仪还增加了定位功能，基于基站定位，不但能记录温度还能指示设备的位置坐标，这一功能广泛用于冷链运输。
责任编辑：Davia
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