CN101984644A

CN101984644A - 基于Android操作系统手机的温度报警方法

Info

Publication number: CN101984644A
Application number: CN2010105238465A
Authority: CN
Inventors: 陈天洲; 袁辉; 颜晖; 吴明晖
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-03-09

Abstract

基于Android操作系统手机的温度报警方法，属于手机电池安全的技术领域。包括如下步骤：1)手机内设置的温度传感器收集手机温度信息；2)温度传感器通过数据线与手机主板进行双向数据传输；3)手机的Android操作系统中加载对温度传感器的驱动程序，驱动程序在指定时间从温度传感器中读取温度信息；4)Android操作系统调用手机中的应用程序，应用程序提供温度报警接口进行报警。本发明采用温度传感器对手机的电池进行温度监测，并在Android操作系统加载对温度传感器的驱动程序模块，同时使用手机中的应用程序进行温度监测，若温度高于警戒温度，则进行温度报警，智能的防止手机电池温度过高所带来的危险，保证了用户的人身和财产的安全，防止意外事故的方生。

Description

基于Android操作系统手机的温度报警方法

技术领域

本发明属于手机电池安全的技术领域，具体涉及一种基于Android操作系统手机的温度报警方法。

背景技术

Android为Google开发的基于Linux内核的开源手机操作系统，2007年11月开放手机联盟(Open Handset Alliance)的成立正式宣布了Android的诞生，在2008年10月正式投入市场。目前中国移动的OPhone及其OMS(Open MobileSystem)就是基于Android深度定制的实际产品。Android是一个开源手机操作系统，它不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍，是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动操作系统。在全世界范围内，Moto、HTC(多普达)、联想、三星等众多公司都已经推出Android手机产品和上网本产品，而且有越来越多加速上升的趋势。

Android的完全开源性使得Android的开发环境比iPhone OS开放的多。Android给每个开发者提供了开发创新软件的平台。Google已经开发好的大量现成的应用软件，同时可以直接使用Google很多的在线服务。Google提供了基于Eclipse的完整开发环境，模拟器，文档，帮助，示例。同时，Android可以紧密的与Gmail、Google Maps等其他Google服务结合，给用户提供了便捷的同步和网络服务，是云计算模式的成功模型之一。Android市场是Android应用程序下载和发布的平台，为用户和开发者提供了便利的发布和下载方式。

由于技术的限制，手机电池内部往往存在着某些缺陷。锂电池在特殊的温度，湿度以及接触不良等情况或环境下可能瞬间放电产生大量电流，引起自燃或爆炸。尤其是在高温的环境下，导致电池热量提升，这是极容易爆炸，造成人员和财产的损失。Android手机耗电量大，因此也更容易发生危险。目前在android操作系统的手机中，还没有针对温度监测的研究，因此在人身安全上其实存在着巨大的隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于Android操作系统手机温度报警方法的技术方案，对手机电池进行温度监测，防止电池温度过高所带来的危险。

所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于包括如下步骤：

1)手机内设置的温度传感器收集手机温度信息；

2)温度传感器通过数据线与手机主板进行双向数据传输；

3)手机的Android操作系统中加载对温度传感器的驱动程序，驱动程序每隔1毫秒从温度传感器中读取温度信息；

4)Android操作系统调用手机中的应用程序，应用程序提供温度报警接口进行报警。

所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于所述在手机内设置的温度传感器型号为DS18B20，DS18B20芯片安装在手机电池表面，通过芯片中的IO接口与手机微处理器的GPIO接口连接。

所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于温度传感器DS18B20采用一线制总线进行操作，即仅用一根数据线进行双向的数据传输。

所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于所述的温度传感器DS18B20采用一线制总线，采用一线通信接口须先完成温度传感器DS18B20内ROM的设定，提供以下5项功能之一：读ROM、ROM匹配、搜索ROM、跳过ROM、报警检查。

所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于所述的Android操作系统中加载对温度传感器的驱动程序；驱动程序由C语言编写，经过交叉编译后，加载进Android内核模块。

所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于所述的应用程序提供温度报警接口进行报警，当监测到温度超过90摄氏度时即进行报警。

本发明采用DS18B20温度传感器对手机的电池进行温度监测，并在Android操作系统加载对温度传感器的驱动程序模块，同时使用手机中的应用程序进行温度监测，若温度高于警戒温度，则进行温度报警。本方法智能的防止手机电池温度过高所带来的危险，从而保证了用户的人身和财产的安全，防止意外事故的方生。

附图说明

图1为DS18B20芯片的引脚说明示意图；

图2为DS18B20芯片的内部结构示意图；

图3为DS18B20芯片的温度格式表。

具体实施方式

具体实施方式实在一个时间段内，应用程序通过查询温度传感器中的信息，通过计算和判断，来决定是否进行温度过高的报警，达到保障用户人身和财产安全的目的。本发明的DS18B20芯片的结构如图一和图二所示，本发明是基于Android操作系统的增强和改进，下面详细的说明这个过程。

手机内设置的温度传感器收集手机温度信息，本发明的温度传感器型号采用DS18B20芯片。先安装DS18B20芯片，如附图1，DS18B20芯片具有三根引脚的小体积封装形式，温度测量范围为-55℃～+125℃，测温分辨率可达0.0625℃。DS18B20芯片体积非常狭小，适合安装在封闭而狭小的空间。将DS18B20芯片安装在手机电池表面，然后通过芯片的IO引脚与手机芯片的GPIO相连，即可完成芯片的安装工作。

DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。如附图2，DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。该装置信号线高的时候，内部电容器储存能量通由1线通信线路给片子供电，而且在低电平期间为片子供电直至下一个高电平的到来重新充电。DS18B20的电源也可以从外部3V-5.5V的电压得到。

温度传感器通过数据线与手机主板进行双向数据传输。温度传感器DS18B20采用一线制总线进行操作，即仅用一根数据线进行双向的数据传输，每一个操作最小的细分至每一个的读写过程，即一个位的读写操作为一线制总线操作的最小单位，每一次最小单位的总线操作利用了规定时间内MCU驱动数据线的高低电平来决定读/写的操作，然后在其后的规定时间内完成读/写一个位数据的操作。因为采用一线通信接口，须先完成温度传感器DS18B20内ROM的设定，否则记忆和控制功能将无法使用。主要首先提供以下功能命令之一：1)读ROM，2)ROM匹配，3)搜索ROM，4)跳过ROM，5)报警检查。这些指令操作作用在没有一个器件的64位光刻ROM序列号，可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件，同时，总线也可以知道总线上挂有有多少，什么样的设备。

若指令成功地使DS18B20完成温度测量，数据存储在DS18B20的存储器。一个控制功能指挥指示DS18B20测温。测量结果将被放置在DS18B20内存中，并可以让阅读发出记忆功能的指挥，阅读内容的片上存储器。温度报警触发器TH和TL都有一字节EEPROM的数据。如果DS18B20不使用报警检查指令，这些寄存器可作为一般的用户记忆用途。在片上还载有配置字节以理想的解决温度数字转换。写TH，TL指令以及配置字节利用一个记忆功能的指令完成。通过缓存器读寄存器。所有数据的读，写都是从最低位开始。根据DS18B20的通信协议，手机MCU对其操作主要有如下3个步骤：读写之前，对DS18B20发送约500μs的低电平进行复位；复位成功，发送ROM指令；发送RAM指令。复位要求MCU将数据线下拉480～960μs，再释放数据线，等待约60μs。若MCU接收到DS18B20发出的存在低电平，则表示复位成功。在向RAM和ROM中写入数据时，首先将gpio的状态调整为输出，然后按字节进行写操作。

手机的Android操作系统中加载对温度传感器的驱动程序，驱动程序每隔1毫秒从温度传感器中读取温度信息，然后Android操作系统调用手机中的应用程序，应用程序提供温度报警接口进行报警，当检测到温度超过90摄氏度时即进行报警，手机电池的正常温度一般在40-50度之间，但是80度也是经常出现的情况，110度属于高危，因此定义在90摄氏度报警较合理。驱动程序由C语言编写，经过交叉编译后，加载进Android内核模块。

基于驱动程序提供的API设计应用程序。在Linux中，驱动程序是内核的一部分，它屏蔽了硬件细节，是整个操作系统的基础。驱动程序与Linux内核结合有两种方式：在编译内核时，静态地链接进内核；在系统运行时，以模块加载的方式加载进内核。DS18B20是单总线温度传感器，主机只能以“位”为单位对其进行访问。

驱动程序已经提供了复位reset()，写一个字节writebyte(uchar comd)，读取一个字节readbyte()等API，通过这些API，应用程序的设计应遵循以下几个步骤：复位DS18B20芯片，向芯片发出控制字节，从芯片中读取字节。根据DS18B20的温度格式表，如附图3所示，计算出当前温度监测器的温度。

DS18B20在出厂时以配置为12位，读取温度时共读取16位，所以把后11位的2进制转化为10进制后在乘以0.0625便为所测的温度，还需要判断正负。前5个数字为符号位，当前5位为1时，读取的温度为负数；当前5位为0时，读取的温度为正数。16位数字摆放是从低位到高位，这是12位转化后得到的12位数据，存储在DS18B20的两个8比特的RAM中。例如，+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FF6FH。

Claims

1.基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于包括如下步骤：

1)手机内设置的温度传感器收集手机温度信息；

2)温度传感器通过数据线与手机主板进行双向数据传输；

2.如权利要求1所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于所述在手机内设置的温度传感器型号为DS18B20，DS18B20芯片安装在手机电池表面，通过芯片中的IO接口与手机微处理器的GPIO接口连接。

3.如权利要求2所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于温度传感器DS18B20采用一线制总线进行操作，即仅用一根数据线进行双向的数据传输。

4.如权利要求3所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于所述的温度传感器DS18B20采用一线制总线，采用一线通信接口须先完成温度传感器DS18B20内ROM的设定，提供以下5项功能之一：读ROM、ROM匹配、搜索ROM、跳过ROM、报警检查。

5.如权利要求1所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于所述的Android操作系统中加载对温度传感器的驱动程序；驱动程序由C语言编写，经过交叉编译后，加载进Android内核模块。

6.如权利要求1所述的基于Android操作系统手机的温度报警方法，其特征在于所述的应用程序提供温度报警接口进行报警，当监测到温度超过90摄氏度时即进行报警。