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1. 工业与HVAC温度测量系统的整体设计思路

1.1 为什么选择ADS122U04IPWR与MK64FX512VDC12这个组合

工业现场和HVAC系统的温度测量，跟实验室里拿个万用表测室温完全是两码事。工业场景下，传感器可能离采集板十几米远，走线要穿过变频器、接触器、电机这些强干扰源旁边，信号线上耦合的共模噪声动辄几伏甚至十几伏。HVAC场景虽然电磁环境稍好，但同样面临长线传输、多点轮询、宽温区覆盖的问题。这种条件下，如果直接用MCU内部的12位ADC去采样，分辨率不够、抗干扰能力差，读数跳得没法看。

ADS122U04IPWR这颗芯片就是冲着这类场景设计的。它是TI的一款24位Δ-Σ型ADC，内置PGA（可编程增益放大器）、双匹配电流源IDAC、以及一个UART接口。注意，它用的是UART而不是常见的SPI，这个选择很关键——UART接口在长距离板间通信和隔离设计上比SPI省心得多，SPI在长线上容易受时钟沿畸变影响，而UART异步通信对时序容忍度更高。24位分辨率意味着在PGA增益为1时，理论最小可分辨电压可以到纳伏级别，当然实际有效位数（ENOB）受噪声限制，通常在20-22位左右，但这已经足够把PT100那点微弱的电阻变化精确捕捉到了。

MK64FX512VDC12是NXP Kinetis K64系列的一款MCU，Cortex-M4内核，120MHz主频，带FPU和DSP指令，1MB Flash、256KB RAM，封装是BGA。选它来配ADS122U04，主要看中三点：第一，它有足够多的UART外设，K64系列最多能到6个UART，可以同时挂多路ADS122U04做多通道采集；第二，它的DSP指令和FPU在做温度线性化、滤波、冷端补偿这些运算时速度够快，不用外挂协处理器；第三，工业级温度范围-40到105°C，跟ADS122U04的-40到125°C能匹配上，整板温漂可控。

这个组合的核心逻辑是：用高精度Δ-Σ ADC把传感器信号在源头就数字化，用带DSP的MCU做实时处理和通信，中间用UART做可靠的数据链路。整套方案适合做4通道以内的温度采集模块，比如HVAC的冷冻水供回水温度监测、工业炉窑的热电偶多点测温、或者环境试验箱的温度巡检。

1.2 温度传感器选型与信号链的匹配逻辑

温度测量第一步是选传感器。工业HVAC场景下常见的有三类：PT100/PT1000铂电阻、K型/J型热电偶、以及NTC热敏电阻。这三类跟ADS122U04的配合方式完全不同，得分开说。

PT100是铂电阻，0°C时100Ω，温度系数约0.385Ω/°C。它的优点是线性度好、稳定性高、互换性强，缺点是电阻变化量小——从-50°C到150°C，电阻从80.31Ω变到157.33Ω，变化量77Ω。如果用恒压源激励，1mA电流下电压变化只有77mV，再除以增益，到ADC输入端的信号就更小了。所以PT100必须用比例法或者恒流源激励，ADS122U04内置的双IDAC就是干这个的。用IDAC输出1mA或0.5mA电流流过PT100，产生电压直接进ADC，同时用另一个IDAC流过参考电阻产生参考电压，这样激励电流的温漂和噪声就被比例消掉了。

热电偶输出的是热电动势，K型在0°C时0mV，100°C时约4.096mV，灵敏度约41μV/°C。这个信号更小，而且是非线性的，还需要冷端补偿。ADS122U04的PGA可以设到128倍增益，把41μV/°C放大到5.25mV/°C，再进24位ADC，分辨率绰绰有余。但热电偶的难点不在ADC，在于冷端补偿和断线检测。ADS122U04有专门的激励电流源可以用于断线检测，也有内部温度传感器可以粗略测冷端温度，但要做高精度还是得外挂一颗高精度温度芯片测接线端子处的温度。

NTC热敏电阻便宜、灵敏度高，但线性度极差，而且互换性不好，每个批次都要单独标定。在工业场景下，除非成本压得极死，否则不建议用NTC做多点测温，标定工作量太大。如果非要用，ADS122U04的高分辨率倒是能弥补NTC的非线性，但MCU端的查表或Steinhart-Hart方程计算量会上去。

注意：传感器选型决定了整个信号链的拓扑。PT100走比例法、热电偶走PGA+冷端补偿、NTC走恒压分压+软件线性化，三条路在PCB布局和软件配置上都不一样，必须在画板子之前就定死。

1.3 系统架构与数据流规划

整套系统的数据流是这样的：传感器信号→ADS122U04的模拟输入→PGA放大→Δ-Σ调制器→数字滤波器→UART输出→MK64FX512VDC12的UART接收→MCU做温度换算和滤波→通过RS485/CAN/以太网上报。

这里有个关键设计点：ADS122U04的UART是命令-响应模式的，MCU发命令它才回数据，不是连续输出。所以MCU端的UART接收要用中断或者DMA，不能轮询，否则120MHz的M4核光在那儿等UART数据太浪费。K64的UART支持DMA触发，可以配成收到固定字节数后触发DMA搬运到缓冲区，MCU只在缓冲区满了之后处理一次，这样CPU占用率能压到5%以下。

另一个设计点是多路复用。ADS122U04本身是4通道输入（两对差分或者四路单端），如果要做8路或16路温度采集，要么用多颗ADS122U04挂在不同UART上，要么外挂模拟开关做通道扩展。外挂模拟开关的缺点是引入额外导通电阻和漏电流，对PT100这种低阻传感器影响很大——模拟开关导通电阻通常几十欧姆，跟PT100的100Ω比不能忽略。所以如果精度要求高，建议直接用多颗ADS122U04，每颗管4路，MCU用UART地址区分。ADS122U04的UART支持地址配置，可以挂多条总线。

数据上报部分，HVAC场景常用BACnet或Modbus RTU，工业场景常用Modbus RTU或CANopen。K64有以太网MAC和CAN控制器，做协议转换很方便。如果只是做温度采集模块，建议先做Modbus RTU从站，实现简单、兼容性好，上位机随便找个组态软件就能读。

2. ADS122U04IPWR的核心配置与实操要点

2.1 寄存器配置流程与关键参数计算

ADS122U04的配置全靠寄存器，一共4个寄存器：配置寄存器0到3。上电后默认是掉电模式，必须发命令唤醒并配置。配置流程一般是：发RESET命令→发START/SYNC命令→写配置寄存器0（输入多路复用器、增益、数据速率）→写配置寄存器1（模式、转换模式、滤波器）→写配置寄存器2（IDAC电流、参考选择）→写配置寄存器3（IDAC路由、断线检测）。

配置寄存器0的MUX[3:0]位选输入通道。比如要测PT100接在AIN0和AIN1之间，就设MUX=0000（AIN0为正，AIN1为负）。GAIN[2:0]位选PGA增益，PT100用1mA激励时信号约100mV，参考电压2.048V，增益设1就够了；热电偶信号41μV/°C，增益要设到128。数据速率DR[3:0]位选20SPS到2000SPS，温度测量用20SPS或45SPS就够了，速率越低噪声越小。

这里有个计算要说明：数据速率和噪声的关系。ADS122U04在增益128、20SPS时，RMS噪声约1.5μV；在2000SPS时，RMS噪声约15μV。热电偶41μV/°C，如果用2000SPS，噪声等效温度约0.37°C，根本没法用；用20SPS，噪声等效0.037°C，勉强够。所以温度测量必须用低速档，这是Δ-Σ ADC的固有特性——速率换精度。

配置寄存器1的CM位选转换模式：单次转换还是连续转换。温度测量通常用连续转换，MCU定时读就行。滤波器选择上，ADS122U04有sinc1、sinc2、sinc3和sinc4可选，sinc3在50Hz/60Hz工频抑制上表现最好，工业场景建议用sinc3，配合20SPS正好把50Hz和60Hz都压下去。

配置寄存器2的IDAC[2:0]位选激励电流：关断、10μA、50μA、100μA、250μA、500μA、1000μA、1500μA。PT100用1mA，PT1000用100μA到250μA（避免自热）。参考选择REF[1:0]位选内部2.048V参考、外部参考、或者模拟电源做参考。比例法测量时选外部参考，参考电阻上的电压进REF引脚。

配置寄存器3的IDAC路由要跟硬件设计对上。比如IDAC1走AIN0，IDAC2走AIN3，那就要设I1MUX=0000、I2MUX=0011。断线检测位BCS使能后，IDAC会轮流从两个方向注入电流，通过检测电压异常来判断传感器是否断线。

实操心得：配置寄存器写完一定要回读验证。ADS122U04的UART没有CRC，如果通信受干扰写错了寄存器，读数会莫名其妙。建议每次上电配置完后回读所有寄存器，跟预期值比对，不一致就重新配置。

2.2 UART通信协议与命令时序

ADS122U04的UART是9600bps固定波特率，8位数据、无校验、1位停止位。命令分两类：一类是短命令（1字节），比如RESET（0x06）、START/SYNC（0x08）、POWERDOWN（0x02）、RDATA（0x10）；另一类是寄存器读写命令（2字节），第一个字节是命令码（RREG是0x20|地址，WREG是0x40|地址），第二个字节是数据。

时序上有个坑：命令之间要留延迟。ADS122U04内部处理命令需要时间，连续发命令如果不留间隔，第二条命令会被忽略。实测下来，RESET之后要等至少50μs才能发下一条命令；WREG之后要等至少10μs。如果MCU的UART发送是阻塞式的，发完一个字节等TC标志，那自然就有间隔了；如果用DMA连续发，就要在命令之间插延时。

读数据用RDATA命令，发0x10之后ADS122U04会回3个字节：24位转换结果，MSB在前。注意，RDATA读的是最近一次转换结果，如果转换还没完成，读到的可能是旧数据。所以要么用DRDY引脚判断转换完成，要么用连续转换模式定时读。ADS122U04有DRDY引脚，转换完成会拉低，MCU可以用外部中断接这个脚，中断里发RDATA读数据，这样最可靠。

UART的TX和RX要交叉接，ADS122U04的TX接MCU的RX，RX接MCU的TX。如果中间要加隔离，用数字隔离器比如ISO7721，注意隔离器的传输延迟不能太大，否则9600bps下可能丢位。9600bps一个位104μs，隔离器延迟通常几十纳秒，完全够。

注意：ADS122U04的UART不支持多机通信的地址识别，如果一条总线上挂多颗，要么用MCU的多个UART分别接，要么外挂模拟开关切换TX/RX。不要试图在一条UART上并联多颗的TX，会冲突。

2.3 参考电压与激励电流的稳定性设计

比例法测量的核心思想是：传感器上的电压和参考电阻上的电压用同一个激励电流产生，ADC测的是两者比值，激励电流的漂移被约掉。具体接法是：IDAC1从AIN0流出，经过PT100到AIN1，再经过参考电阻RREF到地；IDAC2可以悬空或者用于第二路。ADC的REF+接RREF高端，REF-接地。这样ADC读到的码值 = (VPT100 / VREF) × 2^23 × 增益。

RREF的选择要算：PT100在最高温时电阻最大，比如150°C时157.33Ω，1mA电流下电压157.33mV。参考电压要大于这个值，否则ADC会饱和。选RREF=1.65kΩ，1mA下参考电压1.65V，小于内部参考2.048V，留了余量。RREF的精度直接影响测量精度，要用0.1%精度、低温漂（10ppm/°C以内）的金属膜电阻。普通厚膜电阻温漂100ppm/°C，在-40到85°C范围内阻值变化0.5%，直接引入0.5%的温度误差，不能用。

IDAC的电流精度本身不高，ADS122U04的IDAC初始精度约±1%，温漂约50ppm/°C。但比例法下这些误差都被约掉了，因为分子分母同时变化。真正影响精度的是RREF的绝对精度和PT100本身的精度。PT100选A级，0°C时100±0.06Ω，对应±0.15°C误差；选AA级，±0.04Ω，对应±0.1°C。

PCB布局上，RREF要靠近ADS122U04的REF引脚，走线短而粗，避免引入热电动势。PT100的走线要用三线制或四线制，两线制会把导线电阻算进去——每米铜线约0.02Ω，10米线就是0.2Ω，对应0.5°C误差。三线制可以补偿导线电阻，四线制最准但多一根线。HVAC现场通常用三线制，工业高精度场合用四线制。

3. MK64FX512VDC12端的软件实现与温度换算

3.1 UART驱动配置与DMA数据搬运

K64的UART驱动配置分几步：先使能UART时钟，配置波特率寄存器，设置数据位、停止位、校验位，然后使能收发。9600bps在120MHz总线时钟下，波特率分频值SBR = 120000000 / (16 × 9600) = 781.25，取781，实际波特率120000000 / (16 × 781) = 9603.07bps，误差0.03%，完全在容忍范围内。

接收用DMA最省心。K64的DMA控制器（eDMA）可以配成UART接收触发，每次收到一个字节就搬运到缓冲区，收满3字节后触发中断。中断里把3字节拼成24位有符号数，做温度换算。发送也可以用DMA，把命令字节放进缓冲区，DMA自动发完。

这里有个细节：UART的接收超时。如果ADS122U04因为干扰没回数据，DMA会一直等，MCU不知道。所以要配一个定时器做超时检测，比如发RDATA后启动10ms定时器，定时器到了还没收满3字节就报通信错误，重新初始化UART。10ms是9600bps下3字节传输时间（3×10/9600≈3.1ms）的3倍余量，足够。

DMA缓冲区要用volatile修饰，因为DMA在后台改，编译器不能优化掉。缓冲区大小至少3字节，如果要做连续采集，可以用双缓冲，DMA收满一块触发中断，中断里切换缓冲区，这样不会丢数据。

3.2 24位ADC码值到温度值的换算方法

ADS122U04输出的是24位二进制补码，范围-8388608到8388607。换算成电压：V = CODE × VREF / (2^23 × GAIN)。注意是2^23不是2^24，因为满量程是±VREF/GAIN，正负对称。

PT100的比例法换算：CODE = (VPT100 / VREF) × 2^23 × GAIN。VPT100 = IPT100 × RPT100，VREF = IDAC × RREF。如果IDAC1和IDAC2是同一电流源镜像出来的，IPT100 ≈ IDAC，那CODE ≈ (RPT100 / RREF) × 2^23 × GAIN。所以RPT100 = CODE × RREF / (2^23 × GAIN)。算出RPT100后，用Callendar-Van Dusen方程反算温度。

Callendar-Van Dusen方程：T > 0°C时，R(T) = R0 × (1 + A×T + B×T²)；T < 0°C时，R(T) = R0 × (1 + A×T + B×T² + C×(T-100)×T³)。A=3.9083e-3，B=-5.775e-7，C=-4.183e-12。反算T没有解析解，要用迭代或者查表+线性插值。工程上常用查表法：把-200到850°C按1°C间隔建表，表里存PT100电阻值，测量值落在哪两个表项之间就线性插值。1°C间隔下线性插值误差小于0.01°C，够用。表大小1051个float，4KB Flash，K64的1MB Flash随便放。

热电偶的换算更复杂。先算热电动势：Vtherm = CODE × VREF / (2^23 × GAIN)。然后加冷端补偿：Vtotal = Vtherm + Vcold，Vcold是冷端温度对应的热电动势。冷端温度用ADS122U04内部温度传感器或者外挂LM75测。然后查热电偶分度表反算温度。K型热电偶的分度表是非线性的，-200到1372°C，用查表+插值。表大小1573项，每项2字节（mV值×1000存成整数），约3KB Flash。

实操心得：热电偶的冷端补偿误差是主要误差源。ADS122U04内部温度传感器精度约±0.5°C，对应K型热电偶±0.5°C误差。如果要求±0.2°C，必须外挂±0.1°C精度的温度芯片，而且要放在接线端子旁边，不能放在MCU旁边，否则测的是板温不是端子温。

3.3 数字滤波与工频抑制的工程实现

ADS122U04内部已经有sinc3滤波器，20SPS时对50Hz和60Hz的抑制约80dB，这已经很强了。但工业现场还有低频干扰，比如电机启动时的电压跌落、接触器动作时的脉冲群，这些靠ADC内部滤波器不够，MCU端还要做数字滤波。

最简单的是一阶低通滤波：Y(n) = α×X(n) + (1-α)×Y(n-1)，α取0.1到0.3。这个滤波计算量小，但相位滞后大，适合温度这种慢变量。温度变化通常几秒才0.1°C，采样率20SPS下，α=0.1对应时间常数约10个采样周期即0.5秒，完全够。

如果干扰是周期性的，可以用滑动平均：Y(n) = (X(n) + X(n-1) + ... + X(n-N+1)) / N。N取20，对应1秒窗口，对50Hz干扰有很好的抑制。滑动平均的相位滞后是(N-1)/2个采样周期，N=20时约0.5秒，也能接受。

更讲究的可以用IIR陷波器专门滤50Hz，但K64的DSP指令做二阶IIR只要几个周期，20SPS下CPU占用率忽略不计。不过陷波器对频率匹配要求高，电网频率波动±0.5Hz就会让陷波效果变差，所以工业场景还是滑动平均更稳。

滤波后的数据再做限幅：如果新值和旧值差超过5°C，认为是个野点，丢弃。这个逻辑能挡住大部分脉冲干扰。限幅阈值要根据实际温度变化率设，HVAC水温变化率通常小于1°C/分钟，5°C阈值很宽松；工业炉窑可能变化快，阈值要放大。

4. 常见问题与排查技巧实录

4.1 读数跳动大、噪声高的排查思路

读数跳动是最常见的问题。排查顺序是：先看电源，再看参考，再看输入，最后看配置。

电源方面，ADS122U04的AVDD和DVDD要分开滤波，AVDD用10μF钽电容+0.1μF陶瓷电容，DVDD同样。如果AVDD和DVDD共用一路LDO，LDO的PSRR要够高，至少60dB@1kHz。实测中遇到过LDO选型不当，DVDD上的数字噪声耦合到AVDD，读数跳动从±0.1°C恶化到±2°C。换用TPS7A4700这种低噪声LDO后恢复正常。

参考方面，RREF的走线要远离数字信号。如果RREF和UART走线平行走了一段，UART翻转时会耦合噪声到参考上，读数会出现跟通信同步的跳动。解决方法是RREF走线包地，或者把UART走线远离模拟区。

输入方面，PT100的引线要屏蔽，屏蔽层单点接地。如果引线没屏蔽，50Hz工频会耦合进来，20SPS下虽然sinc3滤了一部分，但共模转差模后还是会残留。用双绞屏蔽线，屏蔽层接模拟地，能改善很多。

配置方面，检查PGA增益和数据速率。增益设太高会让PGA饱和，读数卡在满量程；数据速率设太高噪声大。用示波器看DRDY引脚，如果DRDY频率跟配置的速率不符，说明配置没写进去，回读寄存器确认。

4.2 通信失败与数据错位的定位方法

UART通信失败通常有三种表现：完全没数据、数据错位、数据偶尔错。

完全没数据先查硬件：TX/RX有没有接反，ADS122U04的电源和地有没有接，RESET引脚有没有拉高。ADS122U04的RESET是低有效，如果悬空可能被干扰拉低，芯片一直复位。建议RESET接10k上拉到DVDD，或者直接接MCU的GPIO控制。

数据错位通常是波特率不匹配或者停止位不对。ADS122U04固定9600bps、8N1，MCU端如果设成9600bps但时钟源不准，比如用内部RC振荡器误差2%，累积到第10位就可能错。K64用外部晶振做UART时钟源，误差通常小于0.1%，没问题。如果MCU端用了波特率自动检测，要确认检测结果确实是9600。

数据偶尔错多半是干扰。UART线加磁珠或者共模电感，能压住高频干扰。如果线长超过1米，建议用双绞线，TX和RX各绞一对，再跟地线绞在一起。软件上加校验：虽然ADS122U04的UART没有CRC，但可以在MCU端做合理性检查，比如连续读3次，如果3次差异超过阈值就丢弃重读。

注意：ADS122U04的UART在收到无效命令时会忽略，不会回错误。所以如果MCU发了命令但没收到预期响应，不要等，直接超时重发。重发3次还失败就报故障。

4.3 温度换算偏差大的校准与补偿

温度换算偏差大，先分清是增益误差还是偏移误差。增益误差表现为全量程范围内偏差成比例，偏移误差表现为零点偏、满量程也偏同样值。

校准方法：用高精度电阻箱代替PT100，分别输入0°C、100°C、200°C对应的电阻值（100Ω、138.51Ω、175.86Ω），记录ADC码值和换算温度。如果0°C时偏差+0.5°C，200°C时偏差+1.0°C，说明有增益误差，需要调整RREF的标定值。如果0°C和200°C都偏+0.5°C，说明是偏移误差，在换算结果上减0.5°C就行。

RREF的标定值不要用标称值，要用实测值。拿6位半万用表测RREF的实际阻值，比如标称1.65kΩ实测1.6492kΩ，换算时用1.6492kΩ，能消掉0.05%的增益误差。PT100的R0也要标定，A级PT100的R0偏差±0.06Ω，对应0.15°C，如果要求高精度，每颗PT100单独标定R0。

热电偶的偏差主要来自冷端补偿。如果冷端温度测不准，整个量程都会偏。校准方法是：把热电偶短接（模拟0°C热端），读出的温度应该等于冷端温度。如果读出25°C但实际冷端是23°C，说明冷端补偿有+2°C偏差，在软件里减掉。

4.4 常见问题速查表

5. 工业与HVAC场景的落地经验与扩展思路

5.1 工业现场的抗干扰加固措施

工业现场的电磁环境比实验室恶劣得多。除了前面说的电源滤波、参考走线、屏蔽线，还有几个加固措施值得做。

隔离是工业产品的标配。ADS122U04的UART侧加数字隔离器，电源侧加隔离DC-DC，把现场侧和系统侧完全隔开。隔离耐压至少2500V，工业场景建议5000V。隔离器选ISO7721这类电容隔离，速率100Mbps，延迟几纳秒，对9600bps完全无影响。隔离DC-DC选带稳压的，比如SN6501+变压器，输出5V再LDO到3.3V。

TVS保护也不能少。PT100引线可能感应雷击浪涌，虽然能量不大，但足以打坏ADC输入。在AIN0/AIN1对地各加一颗TVS，钳位电压选5V或6V，结电容要小（小于10pF），否则影响ADC采样。TVS要放在连接器入口，走线先过TVS再进ADC。

共模扼流圈对长线传输很有用。PT100引线用共模扼流圈，比如ACM系列，阻抗选100Ω@100MHz，能压住共模噪声。注意扼流圈的直流电阻要小，否则跟PT100的100Ω比不能忽略。选直流电阻小于1Ω的型号。

PCB分区要严格。模拟区、数字区、电源区分开，地平面用单点连接或者磁珠连接。ADS122U04放在模拟区，UART走线跨到数字区时用地平面隔离。晶振远离模拟区，至少10mm以上。

5.2 HVAC多路温度巡检的扩展方案

HVAC系统通常要测十几路温度：冷冻水供回水、冷却水供回水、室内外温湿度、风管温度等。用单颗ADS122U04只能测4路，要扩展。

方案一：多颗ADS122U04+多UART。K64有6个UART，可以挂6颗ADS122U04，共24路。每颗独立配置，互不干扰。缺点是成本高，每颗ADS122U04加外围约20元，6颗就是120元。优点是精度高、隔离方便，每颗可以单独隔离。

方案二：多颗ADS122U04+UART多路复用。用模拟开关切换UART总线，MCU只有一个UART，分时跟每颗通信。缺点是切换时要有稳定时间，而且模拟开关引入电容会影响UART波形。9600bps下问题不大，但要多路复用芯片比如TMUX1574，导通电容几pF，对9600bps影响可忽略。

方案三：单颗ADS122U04+外部模拟开关。ADS122U04的4路输入通过模拟开关扩展到16路。缺点是模拟开关导通电阻影响PT100精度，要用低导通电阻的开关比如ADG1408（导通电阻4Ω），而且要做导通电阻补偿——在软件里减掉开关电阻。这个方法成本最低，但精度最差，适合对精度要求不高的场合。

实操心得：HVAC场景温度测量精度通常要求±0.5°C，方案三的模拟开关引入的误差约±0.2°C，加上PT100本身±0.15°C，总误差±0.35°C，勉强够。但如果要求±0.2°C，必须用方案一或方案二。

5.3 低功耗设计与电池供电的可行性

有些HVAC场景，比如无线温度传感器，要用电池供电。ADS122U04的功耗在连续转换模式下约1.5mA，MK64FX512VDC12在120MHz全速运行约50mA，加起来50mA以上，电池供电撑不了多久。

低功耗设计思路：间歇工作。MCU大部分时间休眠，定时唤醒（比如每10秒一次），唤醒后给ADS122U04上电，等稳定后读一次温度，然后断电休眠。ADS122U04从掉电到稳定需要约1ms，MCU从休眠到唤醒约10μs，整个采集过程约5ms，占空比0.05%。平均电流：MCU休眠约10μA，ADS122U04断电约1μA，采集时50mA×5ms/10s=25μA，总平均约36μA。用2000mAh电池可以撑约6年，实际考虑电池自放电和温度影响，2-3年没问题。

K64的低功耗模式有VLPR、STOP、VLPS等。STOP模式电流约200μA，VLPS约50μA。如果要求更低，可以用RTC唤醒，RTC在VBAT域，电流约1μA。但K64从STOP唤醒要重新配置时钟和外设，唤醒时间约100μs，对温度采集来说可以接受。

ADS122U04的POWERDOWN命令可以关断模拟部分，电流降到0.1μA。但要注意，掉电后配置寄存器会丢失，唤醒后要重新配置。配置时间约1ms，加上ADC稳定时间，总共约5ms。

5.4 从原型到产品的工程化注意事项

原型验证通过后，转产品还有几个坑要填。

EMC测试是必过的。工业产品要过IEC 61000-4-2（静电）、4-3（辐射抗扰）、4-4（快速瞬变）、4-5（浪涌）、4-6（传导抗扰）。ADS122U04的模拟输入对快速瞬变很敏感，4-4测试时如果PT100引线没加TVS和共模扼流圈，读数会跳。加TVS和扼流圈后能过4-4 Level 3。4-5浪涌能量大，TVS要选功率大的，比如SMBJ5.0A，峰值功率600W。

温度循环测试也要做。-40到85°C循环100次，看RREF的阻值有没有漂移，PT100的焊点有没有开裂。RREF选低温漂的，焊点用无铅焊锡，但无铅在低温下容易脆，-40°C时可能开裂。如果产品要过-40°C，建议用有铅焊锡或者导电胶。

长期稳定性方面，PT100会随时间漂移，每年约0.05°C。如果要求长期精度，每年要校准一次。ADS122U04的增益也会漂移，但比例法下被RREF的漂移抵消了一部分。RREF选Vishay的PTF系列，年漂移25ppm，对应0.0025°C/年，可以忽略。

生产校准要设计校准工装。用高精度电阻箱模拟PT100，在0°C、100°C、200°C三点校准，记录每块的增益和偏移，写入Flash。校准工装用继电器切换电阻箱，MCU通过UART读温度，自动计算校准系数。每块校准时间约30秒，产线可以接受。

这个方案我在几个HVAC项目上用过，冷冻水温度测量精度做到±0.3°C，工业炉窑热电偶测量做到±1°C（主要是冷端补偿限制）。ADS122U04的UART接口在长线传输上确实比SPI省心，MK64FX512VDC12的DSP做温度换算也绰绰有余。如果要做更高精度，可以考虑ADS122U04的SPI版本ADS1220，但SPI在隔离和长线上要多花心思。后续如果要扩展，可以加以太网做Modbus TCP，K64的MAC支持RMII，外挂PHY就行，软件用lwIP协议栈，实现起来不难。