CN109765489B - 电量及温度检测电路及耳机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电量及温度检测电路及耳机，所述电量及温度检测电路包括电量检测端、温度检测端、处理器、检测输入选通电路、基础参考电压选通电路、计数器、数模转换器、加法器、比较器。所述处理器能够在需要进行电量检测时，各个电路模块联合运行作为电量检测电路使用，在所述计数器停止计数后，所述处理器基于读取的当前计数值得到电量检测值。所述处理器能够在需要进行温度检测时，各个电路模块联合运行作为温度检测电路使用，在所述计数器停止计数后，所述处理器基于读取的当前计数值得到温度检测值。这样不需要采用两套检测电路，而仅采用一套检测电路就能够同时实现电量检测以及温度检测，成本低、利于小型化。

Description

电量及温度检测电路及耳机

【技术领域】

本发明涉及一种电路设计领域，尤其涉及一种耳机及设置于所述耳机内的新型的电量及温度检测电路。

【背景技术】

在蓝牙耳机中一般需要锂电池，需要显示其电量，另外也需要对电池的温度进行监测，保证电池安全。现有技术中采用了两套模数转换器分别检测电池电量和电池温度，这样将增加成本。

现有技术的实现方式如图1所示。如图1所示的，BAT1为锂电池，R11为固定电阻值的电阻，Rntc为负温度系数温敏电阻，用于检测电池的温度，电量计中包含一个模数转换器，用于检测电量检测端VBAT1的电压，将转换后的数字信号传递给中央处理器(CPU)，电阻R11与温敏电阻Rntc串联，连接于电源电压V3.3和地之间，电源电压V3.3为系统中的3.3V电压源(一般此电压由一个电压调节器产生)，温度检测电路检测电阻R11和温敏电阻Rntc的中间节点电压，将其转换为数字信号，传递给中央处理器(CPU)。中央处理器根据电量计的信息和温度检测电路的信息进行控制，例如显示电量，当电池温度过低或过高时，停止系统工作，以保护电池，避免电池损坏。电量计以电池电压VBAT1为输入信号，检测电池电压，来计算剩余电量，数据也是输出给中央处理器(CPU)。现有技术实现方式中需要两套电路分别检测电池电量和电池温度，所需成本较高，也不利于电路小型化。

因此，有必要提供一种改进的方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的之一在于提供一种电量及温度检测电路以及采用该电量及温度检测电路的耳机，其中所述电量及温度检测电路不需要采用两套检测电路，而仅采用一套检测电路就能够同时实现电量检测以及温度检测，成本低、利于小型化。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种电量及温度检测电路，其包括：电量检测端；温度检测端；处理器，其能够在需要进行电量检测时，输出指示进行电量检测的控制信号，在需要进行温度检测时，输出指示进行温度检测的控制信号；检测输入选通电路，其包括第一检测输入端、第二检测输入端和检测输出端，其中该第一检测输入端与所述电量检测端相连，第二检测输入端与所述温度检测端相连，所述检测输入选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一检测输入端或第二检测输入端与所述检测输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述检测输入选通电路将第一检测输入端与所述检测输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述检测输入选通电路将第二检测输入端与所述检测输出端连通；量程参考电压选通电路，其包括第一量程参考电压输入端、第二量程参考电压输入端和量程参考电压输出端，其中第一量程参考电压输入端与第一量程参考电压相连，第二量程参考电压输入端与第二量程参考电压相连，所述量程参考电压选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一量程参考电压输入端或第二量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述量程参考电压选通电路将第一量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述量程参考电压选通电路将第二量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通；基础参考电压选通电路，其包括第一基础参考电压输入端、第二基础参考电压输入端和基础参考电压输出端，其中第一基础参考电压输入端与第一基础参考电压相连，第二基础参考电压输入端与第二基础参考电压相连，所述基础参考电压选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一基础参考电压输入端或第二基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述基础参考电压选通电路将第一基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述基础参考电压选通电路将第二基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通；计数器，在所述处理器输出指示进行电量检测或指示进行温度检测的控制信号时开始计数得到计数值；数模转换器，其基于所述量程参考电压选通电路的量程参考电压输出端输出的量程参考电压将所述计数器输出的计数值转换成初始模拟电压；加法器，其将初始模拟电压与所述基础参考电压选通电路的基础参考电压输出端输出的基础参考电压相加后输出模拟比较基准电压；比较器，其包括第一比较输入端、第二比较输入端和比较输出端，其中第一比较输入端与所述检测输入选通电路的检测输出端相连，其第二比较输入端与所述加法器的输出端相连，其比较输出端与所述计数器的控制端相连，在所述比较器的比较输出端输出的比较结果信号翻转时，控制所述计数器停止计数，在所述计数器停止计数后，所述处理器读取所述计数器中的当前计数值，并在进行电量检测时基于读取的当前计数值得到电量检测值,在进行温度检测时基于读取的当前计数值得到温度检测值。

进一步的，所述计数器在停止计数后向所述处理器发送检测完毕触发信号，所述处理器收到检测完毕触发信号后从所述计数器读取当前计数值。

进一步的，所述处理器输出的控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平，第二控制信号为第二逻辑电平时，指示进行电量检测，在第一控制信号为第二逻辑电平，第二控制信号为第一逻辑电平时，指示进行温度检测，在第一控制信号为第二逻辑电平，第二控制信号为第二逻辑电平时，指示不进行温度检测也不进行电量检测。

进一步的，所述检测输入选通电路包括第一检测输入开关和第二检测输入开关，其中第一检测输入开关的一个连接端和第二检测输入开关的一个连接端相连后作为所述检测输出端，第一检测输入开关的另一个连接端作为第一检测输入端，第二检测输入开关的另一个连接端作为第二检测输入端，第一控制信号作为第一检测输入开关的开关控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平时，第一检测输入开关导通，在第一控制信号为第二逻辑电平时，第一检测输入开关断开；第二控制信号作为第二检测输入开关的开关控制信号，在第二控制信号为第一逻辑电平时，第二检测输入开关导通，在第二控制信号为第二逻辑电平时，第二检测输入开关断开。

进一步的，所述量程参考电压选通电路包括第一量程参考电压输入开关和第二量程参考电压输入开关，其中第一量程参考电压输入开关的一个连接端和第二量程参考电压输入开关的一个连接端相连后作为所述量程参考电压输出端，第一量程参考电压输入开关的另一个连接端作为第一量程参考电压输入端，第二量程参考电压输入开关的另一个连接端作为第二量程参考电压输入端，第一控制信号作为第一量程参考电压输入开关的开关控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平时，第一量程参考电压输入开关导通，在第一控制信号为第二逻辑电平时，第一量程参考电压输入开关断开；第二控制信号作为第二量程参考电压输入开关的开关控制信号，在第二控制信号为第一逻辑电平时，第二量程参考电压输入开关导通，在第二控制信号为第二逻辑电平时，第二量程参考电压输入开关断开。

进一步的，所述基础参考电压选通电路包括第一基础参考电压输入开关和第二基础参考电压输入开关，其中第一基础参考电压输入开关的一个连接端和第二基础参考电压输入开关的一个连接端相连后作为所述基础参考电压输出端，第一基础参考电压输入开关的另一个连接端作为第一基础参考电压输入端，第二基础参考电压输入开关的另一个连接端作为第二基础参考电压输入端，第一控制信号作为第一基础参考电压输入开关的开关控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平时，第一基础参考电压输入开关导通，在第一控制信号为第二逻辑电平时，第一基础参考电压输入开关断开；第二控制信号作为第二基础参考电压输入开关的开关控制信号，在第二控制信号为第一逻辑电平时，第二基础参考电压输入开关导通，在第二控制信号为第二逻辑电平时，第二基础参考电压输入开关断开。

进一步的，在第一控制信号和第二控制信号均为第二逻辑电平时，所述计数器被重置为初始值。

进一步的，所述电量检测端为电池的正极，所述温度检测端为串联在电源电压和接地端之间的第一电阻和温敏电阻的中间节点，其中所述温敏电阻连接所述接地端。

进一步的，所述电量及温度检测电路还包括有振荡器，所述振荡器用于给所述计数器提供时钟信号。

进一步的，所述计数器的计数值为N位的二进制序列，所述数模转换器包括串联于初始电阻和所述数模转换器的输出端之间的N-1个串联电阻，所述初始电阻的另一端接地，所述数模转换器还包括N个数模转换单元，其中每个串联电阻的每个连接端均连接一个数模转换单元，每个数模转换单元包括一个PMOS晶体管、一个NMOS晶体管、一个转换电阻和一个反相器，所述PMOS晶体管的源极与所述NMOS晶体管的漏极相连后通过所述转换电阻连接至一个串联电阻的一个连接端，所述PMOS晶体管的漏极与所述量程参考电压选通电路的量程参考电压输出端相连，所述NMOS晶体管的源极与接地端相连，所述PMOS晶体管的栅极与所述NMOS晶体管的栅极相连后与所述反相器的输出端相连，所述反相器的输入端作为所述数模转换器的一个输入端接收所述计数值的N位二进制序列中的一位二进制数，N大于等于2。

进一步的，所述串联电阻的阻值相等，每个转换电阻和所述初始电阻的电阻值相等且是所述串联电阻的阻值的两倍。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种耳机，其包括：电池，其中所述电池的正极作为电量检测端；温度感应电路，其包括串联在电源电压和接地端之间的第一电阻和温敏电阻，其中第一电阻和温敏电阻的中间节点作为温度检测端；电量及温度检测电路，其包括：电量检测端；温度检测端；处理器，其能够在需要进行电量检测时，输出指示进行电量检测的控制信号，在需要进行温度检测时，输出指示进行温度检测的控制信号；检测输入选通电路，其包括第一检测输入端、第二检测输入端和检测输出端，其中该第一检测输入端与所述电量检测端相连，第二检测输入端与所述温度检测端相连，所述检测输入选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一检测输入端或第二检测输入端与所述检测输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述检测输入选通电路将第一检测输入端与所述检测输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述检测输入选通电路将第二检测输入端与所述检测输出端连通；量程参考电压选通电路，其包括第一量程参考电压输入端、第二量程参考电压输入端和量程参考电压输出端，其中第一量程参考电压输入端与第一量程参考电压相连，第二量程参考电压输入端与第二量程参考电压相连，所述量程参考电压选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一量程参考电压输入端或第二量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述量程参考电压选通电路将第一量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述量程参考电压选通电路将第二量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通；基础参考电压选通电路，其包括第一基础参考电压输入端、第二基础参考电压输入端和基础参考电压输出端，其中第一基础参考电压输入端与第一基础参考电压相连，第二基础参考电压输入端与第二基础参考电压相连，所述基础参考电压选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一基础参考电压输入端或第二基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述基础参考电压选通电路将第一基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述基础参考电压选通电路将第二基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通；计数器，在所述处理器输出指示进行电量检测或指示进行温度检测的控制信号时开始计数得到计数值；数模转换器，其基于所述量程参考电压选通电路的量程参考电压输出端输出的量程参考电压将所述计数器输出的计数值转换成初始模拟电压；加法器，其将初始模拟电压与所述基础参考电压选通电路的基础参考电压输出端输出的基础参考电压相加后输出模拟比较基准电压；比较器，其包括第一比较输入端、第二比较输入端和比较输出端，其中第一比较输入端与所述检测输入选通电路的检测输出端相连，其第二比较输入端与所述加法器的输出端相连，其比较输出端与所述计数器的控制端相连，在所述比较器的比较输出端输出的比较结果信号翻转时，控制所述计数器停止计数，在所述计数器停止计数后，所述处理器读取所述计数器中的当前计数值，并在进行电量检测时基于读取的当前计数值得到电量检测值,在进行温度检测时基于读取的当前计数值得到温度检测值。

与现有技术相比，本发明中电量及温度检测电路不需要采用两套检测电路，而仅采用一套检测电路就能够同时实现电量检测以及温度检测，成本低、利于小型化。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1示出了现有的电量及温度检测电路的电路图；

图2示出了本发明中的电量及温度检测电路在一个实施例中的电路示意图；

图3示出了图2中的数模转换器在一个实施例中的电路示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明提出一种改进的电量及温度检测电路，其不需要采用两套检测电路，两个模数转换器，仅采用一个数模转换器就能够同时实现电量检测以及温度检测，成本低、利于小型化。由于两个电量检测和温度检测的输入信号范围不同，对于锂电池电量检测，锂电池电压信号的输入范围一般为2.9V～4.4V，电池温度信号的输入范围一般为0.5V～3V，即，图2中第一电阻R11和温敏电阻Rntc之间的节点电压变化范围为0.5V～3V，因此要设计这样的电路也并不容易。

图2示出了本发明中的电量及温度检测电路在一个实施例中的电路示意图。如图2所示的，所述电量及温度检测电路包括电量检测端Vbat1、温度检测端VT、比较器(Comp)210、处理器220、计数器230、数模转换器(DAC)240、加法器250、检测输入选通电路260、量程参考电压选通电路270和基础参考电压选通电路280。

所述电量检测端Vbat1为电池BAT1的正极，所述温度检测端VT为串联在电源电压V3.3和接地端之间的第一电阻R11和温敏电阻Rntc的中间节点，其中所述温敏电阻Rntc连接所述接地端。所述温度检测端VT的电压信号能够反映电池温度，因此该电压信号也可以被称为温度电压信号，所述电量检测端Vbat1的电压信号能够反映电池电量，因此该电压信号也可以被称为电量电压信号。

所述处理器220能够在需要进行电量检测时，输出指示进行电量检测的控制信号，在需要进行温度检测时，输出指示进行温度检测的控制信号。

所述检测输入选通电路260包括第一检测输入端、第二检测输入端和检测输出端。该第一检测输入端与所述电量检测端Vbat1相连，第二检测输入端与所述温度检测端VT相连。所述检测输入选通电路260能够根据来自所述处理器220的控制信号选择性的将第一检测输入端或第二检测输入端与所述检测输出端连通。在来自所述处理器220的控制信号指示进行电量检测时，所述检测输入选通电路260将第一检测输入端与所述检测输出端连通，在来自所述处理器220的控制信号指示进行温度检测时，所述检测输入选通电路260将第二检测输入端与所述检测输出端连通。

所述量程参考电压选通电路270包括第一量程参考电压输入端、第二量程参考电压输入端和量程参考电压输出端VRDAC。第一量程参考电压输入端与第一量程参考电压VR11相连，第二量程参考电压输入端与第二量程参考电压VR21相连。所述量程参考电压选通电路270能够根据来自所述处理器220的控制信号选择性的将第一量程参考电压输入端或第二量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端VRDAC连通。在来自所述处理器220的控制信号指示进行电量检测时，所述量程参考电压选通电路270将第一量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端VRDAC连通，在来自所述处理器220的控制信号指示进行温度检测时，所述量程参考电压选通电路270将第二量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端VRDAC连通。

所述基础参考电压选通电路280包括第一基础参考电压输入端、第二基础参考电压输入端和基础参考电压输出端DACL。第一基础参考电压输入端与第一基础参考电压VR12相连，第二基础参考电压输入端与第二基础参考电压VR22相连。所述基础参考电压选通电路280能够根据来自所述处理器220的控制信号选择性的将第一基础参考电压输入端或第二基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端DACL连通。在来自所述处理器220的控制信号指示进行电量检测时，所述基础参考电压选通电路280将第一基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通，在来自所述处理器220的控制信号指示进行温度检测时，所述基础参考电压选通电路280将第二基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通。

所述计数器230在所述处理器220输出指示进行电量检测或指示进行温度检测的控制信号时开始计数得到计数值，同时所述计数器230输出所述计数值。所述计数器的计数值可以为N位的二进制序列，所述计数值在图2中被标记为D0-D4，N＝5，很显然在其他示例中，也可以是其他位数的二进制序列。所述数模转换器240基于所述量程参考电压选通电路270的量程参考电压输出端输出的量程参考电压VRDAC将所述计数器230输出的计数值转换成初始模拟电压DACO。

所述加法器250将初始模拟电压DACO与所述基础参考电压选通电路280的基础参考电压输出端输出的基础参考电压DACL相加后输出模拟比较基准电压。所述比较器210包括第一比较输入端、第二比较输入端和比较输出端。第一比较输入端与所述检测输入选通电路260的检测输出端相连，其第二比较输入端与所述加法器250的输出端相连。所述比较器210的比较输出端与所述计数器230的控制端STOP相连，在所述比较器230的比较输出端输出的比较结果信号翻转时，控制所述计数器230停止计数。在所述计数器230停止计数后，所述处理器220读取所述计数器中的当前计数值，并在进行电量检测时基于读取的当前计数值得到电量检测值,在进行温度检测时基于读取的当前计数值得到温度检测值。这样，可以用一个数模转换器240和一个比较器210实现电池电量检测和电池温度检测。

在一个实施例中，所述处理器220输出的控制信号包括第一控制信号ON1和第二控制信号ON2，在第一控制信号ON1为第一逻辑电平，第二控制信号ON2为第二逻辑电平时，指示进行电量检测，在第一控制信号ON1为第二逻辑电平，第二控制信号ON2为第一逻辑电平时，指示进行温度检测，在第一控制信号ON1为第二逻辑电平，第二控制信号ON2为第二逻辑电平时，指示不进行温度检测也不进行电量检测。具体的，第一逻辑电平可以为高电平，第二逻辑电平为低电平。

在一个实施例中，所述检测输入选通电路260包括第一检测输入开关S13和第二检测输入开关S23，其中第一检测输入开关S13的一个连接端和第二检测输入开关S23的一个连接相连后作为所述检测输出端，第一检测输入开关S13的另一个连接端作为第一检测输入端，第二检测输入开关S23的另一个连接端作为第二检测输入端。第一控制信号ON1作为第一检测输入开关S13的开关控制信号，在第一控制信号ON1为第一逻辑电平时，第一检测输入开关S13导通，在第一控制信号ON1为第二逻辑电平时，第一检测输入开关S13断开。第二控制信号ON2作为第二检测输入开关S23的开关控制信号，在第二控制信号ON2为第一逻辑电平时，第二检测输入开关S23导通，在第二控制信号ON2为第二逻辑电平时，第二检测输入开关S23断开。在第一控制信号ON1和第二控制信号ON2均为第二逻辑电平时，逻辑电路NOR输出信号给计数器的重置端RST，使得所述计数器230被重置为初始值。

在一个实施例中，所述量程参考电压选通电路270包括第一量程参考电压输入开关S11和第二量程参考电压输入开关S21，其中第一量程参考电压输入开关S11的一个连接端和第二量程参考电压输入开关S21的一个连接相连后作为所述量程参考电压输出端VRDAC。第一量程参考电压输入开关S11的另一个连接端作为第一量程参考电压输入端，第二量程参考电压输入开关S21的另一个连接端作为第二量程参考电压输入端。第一控制信号ON1作为第一量程参考电压输入开关S11的开关控制信号，在第一控制信号ON1为第一逻辑电平时，第一量程参考电压输入开关S11导通，在第一控制信号为第二逻辑电平时，第一量程参考电压输入开关S11断开。第二控制信号ON2作为第二量程参考电压输入开关S21的开关控制信号，在第二控制信号ON2为第一逻辑电平时，第二量程参考电压输入开关S21导通，在第二控制信号ON2为第二逻辑电平时，第二量程参考电压输入开关S21断开。

在一个实施例中，所述基础参考电压选通电路280包括第一基础参考电压输入开关S12和第二基础参考电压输入开关S22，其中第一基础参考电压输入开关S12的一个连接端和第二基础参考电压输入开关S22的一个连接相连后作为所述基础参考电压输出端DACL。第一基础参考电压输入开关S12的另一个连接端作为第一基础参考电压输入端，第二基础参考电压输入开关S22的另一个连接端作为第二基础参考电压输入端。第一控制信号ON1作为第一基础参考电压输入开关S12的开关控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平时，第一基础参考电压输入开关导通，在第一控制信号为第二逻辑电平时，第一基础参考电压输入开关断开。第二控制信号ON2作为第二基础参考电压输入开关S22的开关控制信号，在第二控制信号为第一逻辑电平时，第二基础参考电压输入开关导通，在第二控制信号为第二逻辑电平时，第二基础参考电压输入开关断开。

所述计数器230在停止计数后向所述处理器发送检测完毕触发信号TERM，所述处理器220收到检测完毕触发信号TERM后从所述计数器230读取当前计数值。所述电量及温度检测电路还包括有振荡器(OSC)290，所述振荡器290用于给所述计数器230提供时钟信号。

下面以介绍一下所述电量及温度检测电路的一个具体示例以及其工作原理。

参考电压VR11、VR12、VR21、VR22一般由例如带隙基准的电路产生和提供。在第一控制信号ON1为高电平，第二控制信号ON2为低电平时，控制比较器210、数模转换器240、加法器250、计数器230等工作在检测电池电量的状态，最终所述处理器220会得到电池电量检测值。在第一控制信号ON1为低电平，第二控制信号ON2为高电平时，控制比较器210、数模转换器240、加法器250、计数器230等工作在在检测电池温度的状态，最终所述处理器220会得到电池温度检测值。信号ON1和信号ON2不同时为高电平。如果系统中需要进行电池电量检测时，就将信号ON1设置一段高电平；如果系统中需要进行电池温度检测时，就将信号ON2设置一段高电平。

当信号ON1和ON2都为低电平时，逻辑电路NOR的输出RST为高电平，对计数器230进行复位，此时不工作，不做任何检测。当信号ON1和ON2中有一个信号为高电平时，计数器230的计数值不断加一，经过复位后，从00000(这里以N＝5为例介绍，计数值为5位二进制数，其他实施例可以是2、3、4、10位)开始累加。计数器230输出的计数值控制数模转换器DAC240的输出，数模转换器DAC240的输出与量程参考电压VRDAC有关。随着计数器230的计数值D4～D0的数据增加，数模转换器DAC240输出的初始模拟电压DACO也逐渐增加，DACO与基础参考电压DACL相加，产生模拟比较基准电压，即信号VN，比较器210比较信号VP(选通电路260选通的电量检测端或温度检测端的信号)和信号VN，当信号VN大于信号VP时，比较器210的输出翻转，控制计数器230停止计数，这时计数器230同时产生信号TERM的上升沿，处理器220根据信号TERM的上升沿读取计数器230的计数值D4～D0。如果D4～D0数据对应的十进制数字为Data，则数模转换器DAC240输出的模拟比较基准电压DACO应该等于Data/2⁵与量程参考电压VRDAC的乘积，即:Data/32与VRDAC的乘积。

在本发明的一个实施例中，电量检测端Vbat1的电池电量电压信号的输入范围一般为2.9V～4.4V，温度检测端VT的电池温度电压信号的输入范围一般为0.5V～3V，参考电压VR11被设置为1.5V，这样可以对应电池电量信号的输入范围，即4.4-2.9＝1.5V，参考电压VR21被设置为2.5V，这样可以对应电池温度信号的输入范围，即3-0.5＝2.5V，参考电压VR12被设置为2.9V，这样就实现了信号ON1为高电平时数模转换器DAC240的输出信号DACO的变化范围对应2.9V～4.4V，参考电压VR22被设置为0.5V，这样就实现了信号ON2为高电平时数模转换器DAC240的输出信号DACO的变化范围对应0.5V～3.3V。

图3示出了图2中的数模转换器240在一个实施例中的电路示意图。所述数模转换器240包括串联于初始电阻R0和输出端DACO之间的N-1个串联电阻，在图3中，N＝5，串联电阻分别标记为RA、RB、RC和RD，所述初始电阻R0的另一端接地。所述数模转换器240还包括N个数模转换单元，其中每个串联电阻的每个连接端均连接一个数模转换单元，在图3中，所述数模转换单元分别标记为241、242、243、244或245。每个数模转换单元包括一个PMOS晶体管、一个NMOS晶体管、一个转换电阻和一个反相器。其中，数模转换单元241、242、243、244和245中的PMOS晶体管分别为MP1、MP2、MP3、MP4和MP5，数模转换单元241、242、243、244和245中的NMOS晶体管分别为MN1、MN2、MN3、MN4和MN5，数模转换单元241、242、243、244和245中的转换电阻分别为R1、R2、R3、R4和R5，数模转换单元241、242、243、244和245中的反相器分别为inv0、inv1、inv2、inv3和inv4。在每个数模转换单元中，所述PMOS晶体管的源极与所述NMOS晶体管的漏极相连后通过所述转换电阻连接至一个串联电阻的一个连接端，所述PMOS晶体管的漏极与所述量程参考电压选通电路的量程参考电压输出端VRDAC相连，所述NMOS晶体管的源极与接地端相连，所述PMOS晶体管的栅极与所述NMOS晶体管的栅极相连后与所述反相器的输出端相连，所述反相器的输入端作为所述数模转换器240的一个输入端接收所述计数值的N位二进制序列中的一位二进制数。所述串联电阻RA、RB、RC和RD的阻值相等，每个转换电阻R1、R2、R3、R4和R5和所述初始电阻R0的电阻值相等且是所述串联电阻RA、RB、RC和RD的阻值的两倍。

这里虽然描述的N＝5的实现方式，通过增加或减少数模转换单元和串联电阻的数量就可以支持更多或更少位数的输入数据。

综上所述，本发明提出的电量及温度检测电路不需要采用两套检测电路，仅采用一个数模转换器240和一个比较器210就能够同时实现电量检测以及温度检测，成本低、利于小型化。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种耳机，比如蓝牙耳机。所述耳机包括：电池、温度感应电路和上文所述的电量及温度检测电路。所述电池的正极作为电量检测端Vbat1。所述温度感应电路包括串联在电源电压和接地端之间的第一电阻R11和温敏电阻Rntc，其中第一电阻R11和温敏电阻Rntc的中间节点作为温度检测端VT。所述耳机由于采用了新型的电量及温度检测电路，因此可以做到成本低、体积小。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (12)

1.一种电量及温度检测电路，其特征在于，其包括：

电量检测端；

温度检测端；

处理器，其能够在需要进行电量检测时，输出指示进行电量检测的控制信号，在需要进行温度检测时，输出指示进行温度检测的控制信号；

检测输入选通电路，其包括第一检测输入端、第二检测输入端和检测输出端，其中该第一检测输入端与所述电量检测端相连，第二检测输入端与所述温度检测端相连，所述检测输入选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一检测输入端或第二检测输入端与所述检测输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述检测输入选通电路将第一检测输入端与所述检测输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述检测输入选通电路将第二检测输入端与所述检测输出端连通；

量程参考电压选通电路，其包括第一量程参考电压输入端、第二量程参考电压输入端和量程参考电压输出端，其中第一量程参考电压输入端与第一量程参考电压相连，第二量程参考电压输入端与第二量程参考电压相连，所述量程参考电压选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一量程参考电压输入端或第二量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述量程参考电压选通电路将第一量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述量程参考电压选通电路将第二量程参考电压输入端与所述量程参考电压输出端连通；

基础参考电压选通电路，其包括第一基础参考电压输入端、第二基础参考电压输入端和基础参考电压输出端，其中第一基础参考电压输入端与第一基础参考电压相连，第二基础参考电压输入端与第二基础参考电压相连，所述基础参考电压选通电路能够根据来自所述处理器的控制信号选择性的将第一基础参考电压输入端或第二基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行电量检测时，所述基础参考电压选通电路将第一基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通，在来自所述处理器的控制信号指示进行温度检测时，所述基础参考电压选通电路将第二基础参考电压输入端与所述基础参考电压输出端连通；

计数器，在所述处理器输出指示进行电量检测或指示进行温度检测的控制信号时开始计数得到计数值；

数模转换器，其基于所述量程参考电压选通电路的量程参考电压输出端输出的量程参考电压将所述计数器输出的计数值转换成初始模拟电压；

加法器，其将初始模拟电压与所述基础参考电压选通电路的基础参考电压输出端输出的基础参考电压相加后输出模拟比较基准电压；

比较器，其包括第一比较输入端、第二比较输入端和比较输出端，其中第一比较输入端与所述检测输入选通电路的检测输出端相连，其第二比较输入端与所述加法器的输出端相连，其比较输出端与所述计数器的控制端相连，在所述比较器的比较输出端输出的比较结果信号翻转时，控制所述计数器停止计数，在所述计数器停止计数后，所述处理器读取所述计数器中的当前计数值，并在进行电量检测时基于读取的当前计数值得到电量检测值,在进行温度检测时基于读取的当前计数值得到温度检测值。

2.根据权利要求1所述的电量及温度检测电路，其特征在于，所述计数器在停止计数后向所述处理器发送检测完毕触发信号，所述处理器收到检测完毕触发信号后从所述计数器读取当前计数值。

3.根据权利要求1所述的电量及温度检测电路，其特征在于，

所述处理器输出的控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平，第二控制信号为第二逻辑电平时，指示进行电量检测，在第一控制信号为第二逻辑电平，第二控制信号为第一逻辑电平时，指示进行温度检测，

在第一控制信号为第二逻辑电平，第二控制信号为第二逻辑电平时，指示不进行温度检测也不进行电量检测。

4.根据权利要求3所述的电量及温度检测电路，其特征在于，所述检测输入选通电路包括第一检测输入开关和第二检测输入开关，其中第一检测输入开关的一个连接端和第二检测输入开关的一个连接端相连后作为所述检测输出端，第一检测输入开关的另一个连接端作为第一检测输入端，第二检测输入开关的另一个连接端作为第二检测输入端，

第一控制信号作为第一检测输入开关的开关控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平时，第一检测输入开关导通，在第一控制信号为第二逻辑电平时，第一检测输入开关断开；

第二控制信号作为第二检测输入开关的开关控制信号，在第二控制信号为第一逻辑电平时，第二检测输入开关导通，在第二控制信号为第二逻辑电平时，第二检测输入开关断开。

5.根据权利要求3所述的电量及温度检测电路，其特征在于，

所述量程参考电压选通电路包括第一量程参考电压输入开关和第二量程参考电压输入开关，其中第一量程参考电压输入开关的一个连接端和第二量程参考电压输入开关的一个连接端相连后作为所述量程参考电压输出端，

第一量程参考电压输入开关的另一个连接端作为第一量程参考电压输入端，第二量程参考电压输入开关的另一个连接端作为第二量程参考电压输入端，

第一控制信号作为第一量程参考电压输入开关的开关控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平时，第一量程参考电压输入开关导通，在第一控制信号为第二逻辑电平时，第一量程参考电压输入开关断开；

第二控制信号作为第二量程参考电压输入开关的开关控制信号，在第二控制信号为第一逻辑电平时，第二量程参考电压输入开关导通，在第二控制信号为第二逻辑电平时，第二量程参考电压输入开关断开。

6.根据权利要求3所述的电量及温度检测电路，其特征在于，

所述基础参考电压选通电路包括第一基础参考电压输入开关和第二基础参考电压输入开关，其中第一基础参考电压输入开关的一个连接端和第二基础参考电压输入开关的一个连接端相连后作为所述基础参考电压输出端，

第一基础参考电压输入开关的另一个连接端作为第一基础参考电压输入端，第二基础参考电压输入开关的另一个连接端作为第二基础参考电压输入端，

第一控制信号作为第一基础参考电压输入开关的开关控制信号，在第一控制信号为第一逻辑电平时，第一基础参考电压输入开关导通，在第一控制信号为第二逻辑电平时，第一基础参考电压输入开关断开；

第二控制信号作为第二基础参考电压输入开关的开关控制信号，在第二控制信号为第一逻辑电平时，第二基础参考电压输入开关导通，在第二控制信号为第二逻辑电平时，第二基础参考电压输入开关断开。

7.根据权利要求3所述的电量及温度检测电路，其特征在于，在第一控制信号和第二控制信号均为第二逻辑电平时，所述计数器被重置为初始值。

8.根据权利要求1所述的电量及温度检测电路，其特征在于，所述电量检测端为电池的正极，所述温度检测端为串联在电源电压和接地端之间的第一电阻和温敏电阻的中间节点，其中所述温敏电阻连接所述接地端。

9.根据权利要求1所述的电量及温度检测电路，其特征在于，其还包括有振荡器，所述振荡器用于给所述计数器提供时钟信号。

10.根据权利要求1所述的电量及温度检测电路，其特征在于，

所述计数器的计数值为N位的二进制序列，所述数模转换器包括串联于初始电阻和所述数模转换器的输出端之间的N-1个串联电阻，所述初始电阻的另一端接地，所述数模转换器还包括N个数模转换单元，其中每个串联电阻的每个连接端均连接一个数模转换单元，

每个数模转换单元包括一个PMOS晶体管、一个NMOS晶体管、一个转换电阻和一个反相器，所述PMOS晶体管的源极与所述NMOS晶体管的漏极相连后通过所述转换电阻连接至一个串联电阻的一个连接端，所述PMOS晶体管的漏极与所述量程参考电压选通电路的量程参考电压输出端相连，所述NMOS晶体管的源极与接地端相连，所述PMOS晶体管的栅极与所述NMOS晶体管的栅极相连后与所述反相器的输出端相连，所述反相器的输入端作为所述数模转换器的一个输入端接收所述计数值的N位二进制序列中的一位二进制数，N大于等于2。

11.根据权利要求10所述的电量及温度检测电路，其特征在于，所述串联电阻的阻值相等，每个转换电阻和所述初始电阻的电阻值相等且是所述串联电阻的阻值的两倍。

12.一种耳机，其特征在于，其包括：

电池，其中所述电池的正极作为电量检测端；

温度感应电路，其包括串联在电源电压和接地端之间的第一电阻和温敏电阻，其中第一电阻和温敏电阻的中间节点作为温度检测端；

如权利要求1-11任一所述的电量及温度检测电路。

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