CN102438066A - 手机以及基于手机的温度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机及基于手机的温度补偿方法，该手机包括：晶振，其工作频率在环境温度改变时发生变化；存储器，存储工作频率与环境温度的对应关系；温度补偿电路，在环境温度改变时产生对应的温度补偿信号；内部振荡电路；中央处理单元，根据温度补偿信号控制内部振荡电路调整晶振的工作频率保持不变；用户接口模块，根据用户输入产生温度补偿停止信号以使得温度补偿电路停止产生温度补偿信号，中央处理单元响应温度补偿停止信号控制内部振荡电路获取工作频率，并根据工作频率在存储器获取环境温度；提示模块，向用户提示当前环境温度为环境温度。本发明所提供的技术方案通过利用手机的已有硬件资源来获取环境温度，可极大地降低生产成本。

Description

手机以及基于手机的温度检测方法

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，特别是涉及一种手机以及基于手机的温度检测方法。

背景技术

目前，手机终端已成为人们日常生活中不可缺少的元素，随着技术的发展，手机开始内嵌有越来越多的附加功能，如网页浏览、图像拍摄、视频录制、运动速度检测、温度检测等。

在现有技术中，当需要在手机中设置温度检测功能时，往往需要增设额外的温度传感器，而如此一来则需要在生产手机的过程中另外购置一批温度传感器，从而造成生产成本的增加。

因此，若能提供一种手机以及基于手机的温度检测方法，通过利用手机的已有硬件资源来获取环境温度，则可极大地降低生产成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种手机以及基于手机的温度检测方法，以利用手机已有硬件资源，在不增加额外温度检测硬件的前提下检测环境温度。

本发明为解决技术问题而采用的一个技术方案是：提供一种手机，包括：晶振，晶振的工作频率在环境温度改变时发生变化；存储器，存储工作频率与环境温度的对应关系；温度补偿电路，在环境温度改变时，产生对应的温度补偿信号；内部振荡电路，用于调整或获取晶振的工作频率；中央处理单元，根据温度补偿信号控制内部振荡电路调整晶振的工作频率保持不变；用户接口模块，根据用户输入产生温度补偿停止信号至温度补偿电路以使得温度补偿电路停止产生温度补偿信号，中央处理单元响应温度补偿停止信号控制内部振荡电路获取工作频率，并根据工作频率在存储器获取对应的环境温度；提示模块，向用户提示当前环境温度为环境温度。

其中，用户接口模块为键盘、触摸屏或声控输入模块。

其中，提示模块为麦克风或显示屏。

其中，温度补偿电路包括热敏电阻、分压电阻、恒定电压源、输入电阻以及模数转换器，热敏电阻的一端接地，热敏电阻的另一端与分压电阻的一端连接，分压电阻的另一端与恒流源连接，热敏电阻的另一端通过输入电阻与模数转换器连接，模数转换器将热敏电阻两端的模拟信号格式的压降值转换为数字信号格式的压降值以作为温度补偿信号。

其中，内部振荡电路、中央处理单元以及模数转换器集成于基带信号处理芯片中。

其中，工作频率与环境温度的对应关系为：

f＝f₀×[1-0.04×ppm(T-T₀)²]

其中，f为工作频率，f₀为32.768Khz，T为环境温度，T₀为工作频率为32.768Khz时的环境温度。

其中，工作频率由专用晶振工作频率测试模块测出，环境温度由标准温度计测出，工作频率与环境温度根据测量时间依次存储于存储器内。

本发明为解决技术问题而采用的另一个技术方案是：提供一种基于手机的温度检测方法，该温度检测方法包括以下步骤：存储在没有对手机的晶振进行温度补偿时晶振的工作频率与环境温度的对应关系；根据用户输入停止对晶振进行温度补偿；获取晶振的工作频率，并根据工作频率从对应关系获取与工作频率对应的环境温度；向用户提示当前环境温度为该环境温度。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所揭示的手机以及基于该手机的温度检测方法通过预先存储晶振的工作频率与环境温度的对应关系，并在用户需要查询环境温度时，停止对晶振进行温度补偿，并获取晶振的工作频率，并根据该工作频率从该对应关系获取环境温度，可在不增加额外温度检测硬件的前提下获取准确的环境温度，从而在不增加成本的前提下为手机提供温度计功能。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的手机的电路结构示意图；

图2是根据本发明第一实施例的基于手机的温度检测方法的流程图；

图3是本发明第一实施例中的手机的温度补偿电路的电路结构示意图；

图4是根据本发明第二实施例的手机的电路结构示意图。

具体实施方式

首先请参见图1，图1是根据本发明第一实施例的手机的电路结构示意图。如图1所示，在第一实施例中，本发明的手机包括晶振101、存储器102、温度补偿电路103、内部振荡电路104、中央处理单元105、用户接口模块106以及提示模块107。

手机的时钟信号由晶振101和内部振荡电路104产生，但由于晶振101的输出频率会随环境温度的变化而变化，所以温度补偿电路103可将环境温度的变化反馈至中央处理单元105，中央处理单元105通过内部振荡电路104，以使得晶振101的频率输出稳定不变。具体而言，内部振荡电路104可用于调整或获取晶振101的工作频率，在温度补偿电路103工作，且在环境温度改变时，温度补偿电路103产生对应的温度补偿信号，中央处理单元105根据温度补偿信号控制内部振荡电路104调整晶振101的工作频率保持不变。

由于一般的晶振的工作频率具有温漂的特性，即晶振的工作频率会随着环境温度的改变而改变，且其为一一对应关系，因此，在本发明中，在温度补偿电路103停止工作时，晶振101的工作频率在环境温度改变时发生变化，此时，将工作频率与环境温度的对应关系存储在存储器102中。

用户接口模块106根据用户输入产生温度补偿停止信号至温度补偿电路103以使得温度补偿电路103停止产生温度补偿信号，此时，温度补偿电路103停止工作，晶振101的工作频率在环境温度改变时发生变化。中央处理单元105响应温度补偿停止信号控制内部振荡电路104获取工作频率，并根据工作频率在存储器102获取对应的环境温度，提示模块107向用户提示当前环境温度为环境温度。

本发明利用了晶振的工作频率具有温漂的特性，首先获取将工作频率与环境温度的对应关系并进行预存，然后在用户需要查询环境温度时，通过获取用户输入停止对晶振进行温度补偿，从而使得晶振的工作频率随温度改变而改变，并获取当前晶振的工作频率，根据该工作频率查询所预存的对应关系中该工作频率所对应的环境温度，并提示用户，从而利用了现有手机的硬件资源达成手机温度计的功能，且不会增加任何成本。

举例而言，用户接口模块106可为手机的键盘、触摸屏或声控输入模块，其可获取用户输入，并根据用户输入产生温度补偿停止信号至温度补偿电路103以使得温度补偿电路103停止产生温度补偿信号，提示模块107可为手机的麦克风或显示屏。

请参见图2，图2是根据本发明第一实施例的基于手机的温度检测方法的流程图。如图2所示，本发明基于手机的温度检测方法包括以下步骤：

步骤201，存储在没有对手机的晶振101进行温度补偿时晶振101的工作频率与环境温度的对应关系。

步骤202，根据用户输入停止对晶振101进行温度补偿。

步骤203，获取晶振101的工作频率，并根据该工作频率从对应关系获取与该工作频率对应的环境温度。

步骤204，向用户提示当前环境温度为该环境温度。

以上的步骤201由存储器102执行，步骤202由用户接口模块106、温度补偿电路103、中央处理单元105以及内部振荡电路104协同执行，步骤203由内部振荡电路104以及中央处理单元105协同执行，步骤204由提示模块107执行。

以下请参见图3，图3是本发明第一实施例中的手机的温度补偿电路103的电路结构示意图。如图3所示，温度补偿电路103包括热敏电阻1031、分压电阻1032、恒定电压源1033、输入电阻1034以及模数转换器1035，热敏电阻1031的一端接地，热敏电阻1031的另一端与分压电阻1032的一端连接，分压电阻1032的另一端与恒流源连接，热敏电阻1031的另一端通过输入电阻1034与模数转换器1035连接，模数转换器1035将热敏电阻1031两端的模拟信号格式的压降值转换为数字信号格式的压降值，并将其作为温度补偿信号。

分压电阻1032的电阻值为R₁，热敏电阻1031的电阻值为R₂，恒定电压源1033提供的恒定电压为VDD，则热敏电阻1031两端的模拟信号格式的压降值U_ADC与上述参数满足以下等式(1)：

$U_{\mathrm{ADC}}=\mathrm{VDD}\×\frac{R_2}{R_1+R_2}---\left(1\right)$

模数转换器1035将热敏电阻1031两端的模拟信号格式的压降值U_ADC转换为数字信号格式的压降值以作为温度补偿信号，其中，输入电阻1034用于调整模数转换器1035的转换精度，由于热敏电阻1031的阻值R₂会随着环境温度的变化而变化，从而影响U_ADC的大小，对应的温度补偿信号反馈至中央处理单元105后，中央处理单元105根据该温度补偿信号控制内部振荡电路104调整晶振101的工作频率保持不变。

请参见图4，图4是根据本发明第二实施例的手机的电路结构示意图。如图4所示，第一实施例中所述的晶振101、温度补偿电路103中除模数转换器1035外的电路部分、存储器102、用户接口模块106、提示模块107与手机的基带信号处理芯片连接，第一实施例中所述的内部振荡电路104、中央处理单元105以及模数转换器1035集成于基带信号处理芯片中，温度补偿电路103中除模数转换器1035外的电路部分通过模数转换端口AD与基带信号处理芯片连接。

在本实施例中，直接利用手机的基带信号处理芯片内置的内部振荡电路104、中央处理单元105以及模数转换器1035，可简化电路设计，提高研发效率。

值得注意的是，在本发明中，工作频率与环境温度的对应关系满足以下等式(2)：

f＝f₀×[1-0.04×ppm(T-T₀)²]    (2)

其中，f为工作频率，f₀为32.768Khz，T为环境温度，T₀为工作频率为32.768Khz时的环境温度。该等式(2)为一般晶振101的工作频率-温度曲线，其为一抛物线，常见的工作在32.768Khz的工作频率上的晶体的温度系数是负百万分之0.04/℃，只需选取T₀在手机温度测试范围外的工作频率，即可保证补偿后的频率相比原频率随温度单向变化。其中等式(2)可存储于存储器102内，中央处理单元105在响应温度补偿停止信号控制内部振荡电路104获取工作频率f后，可从存储器102内获取并运行该等式(2)，并将工作频率f代入等式(2)，从而获取环境温度T。

值得注意的是，在本发明的备选实施例中，工作频率与环境温度的对应关系也可由如下方式获取：在手机的晶振101安装至手机之前，晶振101的工作频率f可单独由专用晶振101工作频率测试模块测出，对应的环境温度T由标准温度计测出，生产者可将工作频率f与环境温度T根据测量时间依次排列，以列成表格，并将该表格存储于存储器102内。用户可以在每次通过用户接口模块106启用手机温度计应用时，手机可根据当时测得的没有温度补偿调整的晶振101的工作频率，查表得出环境温度。

因此，本发明所揭示的手机以及基于该手机的温度检测方法通过预先存储晶振的工作频率与环境温度的对应关系，并在用户需要查询环境温度时，停止对晶振进行温度补偿，并获取晶振的工作频率，并根据该工作频率从该对应关系获取环境温度，可在不增加额外温度检测硬件的前提下获取准确的环境温度，从而在不增加成本的前提下为手机提供温度计功能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种手机，其特征在于，包括：

晶振，所述晶振的工作频率在环境温度改变时发生变化；

存储器，存储所述工作频率与所述环境温度的对应关系；

温度补偿电路，在所述环境温度改变时，产生对应的温度补偿信号；

内部振荡电路，用于调整或获取所述晶振的工作频率；

中央处理单元，根据所述温度补偿信号控制所述内部振荡电路调整所述晶振的工作频率保持不变；

用户接口模块，根据用户输入产生温度补偿停止信号至所述温度补偿电路以使得所述温度补偿电路停止产生所述温度补偿信号，所述中央处理单元响应所述温度补偿停止信号控制所述内部振荡电路获取所述工作频率，并根据所述工作频率在所述存储器获取对应的环境温度；

提示模块，向所述用户提示当前环境温度为所述环境温度。

2.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述用户接口模块为键盘、触摸屏或声控输入模块。

3.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述提示模块为麦克风或显示屏。

4.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述温度补偿电路包括热敏电阻、分压电阻、恒定电压源、输入电阻以及模数转换器，所述热敏电阻的一端接地，所述热敏电阻的另一端与所述分压电阻的一端连接，所述分压电阻的另一端与所述恒流源连接，所述热敏电阻的另一端通过所述输入电阻与所述模数转换器连接，所述模数转换器将所述热敏电阻两端的模拟信号格式的压降值转换为数字信号格式的压降值以作为所述温度补偿信号。

5.根据权利要求4所述的手机，其特征在于，所述内部振荡电路、所述中央处理单元以及所述模数转换器集成于基带信号处理芯片中。

6.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述工作频率与所述环境温度的对应关系为：

f＝f₀×[1-0.04×ppm(T-T₀)²]

其中，f为所述工作频率，f₀为32.768Khz，T为所述环境温度，T₀为所述工作频率为32.768Khz时的环境温度。

7.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述工作频率由专用晶振工作频率测试模块测出，所述环境温度由标准温度计测出，所述工作频率与所述环境温度根据测量时间依次存储于所述存储器内。

8.一种基于手机的温度检测方法，其特征在于，所述温度检测方法包括以下步骤：

存储在没有对手机的晶振进行温度补偿时所述晶振的工作频率与环境温度的对应关系；

根据用户输入停止对所述晶振的工作频率进行温度补偿；

获取所述晶振的工作频率，并根据所述工作频率从所述对应关系获取与所述工作频率对应的环境温度；

向所述用户提示当前环境温度为所述环境温度。

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