CN114326993A - 一种目标设备的芯片温度控制方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种目标设备的芯片温度控制方法、装置及系统，目标设备的芯片温度控制方法，包括：获取目标设备的芯片当前温度值以及所述目标设备的芯片的第一标准工作温度范围；根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备的芯片在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态。本发明的方案可以有效扩展商业等级芯片的工作温度范围。
Description
技术领域
本发明涉及单片机技术领域，特别是指一种目标设备的芯片温度控制方法、装置及系统。
背景技术
芯片按其工作温度范围往往标定不同的级别，例如普通的商业级芯片的工作温度范围一般是0℃～50℃，而工业等级芯片往往能达到-40℃～70℃等等。
对于工业级应用，一般的做法是选择工业等级的芯片。但市场上也存在大量的应用，特别是室外环境的应用，需要考虑更宽的工作温度范围，但可能并没有对应的工业温度等级芯片可以直接使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种目标设备的芯片温度控制方法、装置及系统，解决现有技术中对于宽工作温度范围，没有对应的工业温度等级芯片可以直接使用的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种目标设备的芯片温度控制方法，包括：
获取目标设备的芯片当前温度值以及所述目标设备的芯片的第一标准工作温度范围；
根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备的芯片在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态；
其中，所述第二标准工作温度范围大于所述第一标准工作温度范围。
可选的，根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态，包括：
若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态。
可选的，所述预设操作包括以下至少一种：
控制所述目标设备的芯片复位；
通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热；
通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温；
关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路。
可选的，若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，控制所述目标设备进行预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态，包括：
若所述当前温度值低于所述第一标准工作温度范围的最小值，但处于所述第二标准工作温度范围内，控制所述目标设备的芯片复位一预设时长或者通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热，直到所述当前温度处于所述第一标准工作温度范围内，进入工作状态；
若所述当前温度高于所述第一标准工作温度范围的最大值，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温或者关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路，直到所述当前温度处于所述第一标准工作温度范围内，进入工作状态。
可选的，目标设备的芯片温度控制方法还包括：
若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，且当前温度值大于所述第一标准工作温度范围的最大值时，产生温度告警信息；并控制所述目标设备的芯片的部分电路停止工作或者关闭所述目标设备的芯片的供电电源。
本发明还提供一种目标设备的芯片温度控制装置，包括：
获取模块，用于获取目标设备的芯片当前温度值以及所述目标设备的芯片的第一标准工作温度范围；
处理模块，用于根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备的芯片在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态；其中，所述第二标准工作温度范围大于所述第一标准工作温度范围。
可选的，所述处理模块具体用于若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态。
可选的，所述预设操作包括以下至少一种：
控制所述目标设备的芯片复位；
通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热；
通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温；
关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路。
本发明还提供一种目标设备的芯片温度控制系统，包括：如上所述装置。
本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述的目标设备的芯片温度控制方法的步骤。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，目标设备的芯片温度控制方法，包括：获取目标设备的芯片当前温度值以及所述目标设备的芯片的第一标准工作温度范围；根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备的芯片在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态。这样将原有系统的工作温度大幅提高，在不降低系统工作可靠性的基础上，有效扩展商业等级芯片的工作温度范围。
附图说明
图1是本发明的目标设备的芯片温度控制方法的流程示意图；
图2是本发明的目标设备的芯片温度控制方法一具体的流程示意图；
图3是本发明的目标设备系统启动工作流程示意图；
图4是本发明的单片机针对目标设备的主CPU(中央处理器)提供的看门狗功能程序流程示意图；
图5是本发明的单片机主CPU看门狗定时器流程示意图；
图6是本发明的单片机监测到目标设备的温度超高时，主动关闭主CPU的流程示意图；
图7是本发明的目标设备监测到自身的温度超高时，主动关闭主CPU的流程示意图；
图8是本发明的目标设备的芯片温度控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提出一种目标设备的芯片温度控制方法，包括：
步骤11，获取目标设备的芯片当前温度值以及所述目标设备的芯片的第一标准工作温度范围，所述当前温度值是通过安装于所述目标设备上的芯片的温度传感器获得的。
步骤12，根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备的芯片在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态；其中，所述第二标准工作温度范围大于所述第一标准工作温度范围。
本实施例通过在目标设备的系统中增加一个工业工作温度范围的单片机，根据目标设备的芯片当前温度值、目标设备的芯片的第一标准工作温度范围和单片机芯片的第二标准工作温度范围，通过预热、加热或冷却目标设备，控制目标设备的芯片的当前温度值在第一标准工作温度范围内，使目标设备在环境温度处于第一标准工作温度范围之外的情况下，还可以正常工作。
本发明的方案将原有系统的工作温度大幅提高，在不降低系统工作可靠性的基础上，有效扩展商业等级芯片的工作温度范围。
本发明一可选的实施例中，步骤12可以包括：
步骤121，若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态。
所述预设操作包括以下至少一种：
控制所述目标设备的芯片复位；
通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热；
通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温；
关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路。
本发明又一可选的实施例中，步骤121可以包括：
步骤1211，若所述当前温度值低于所述第一标准工作温度范围的最小值，但处于所述第二标准工作温度范围内，控制所述目标设备的芯片复位一预设时长或者通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热，直到所述当前温度处于所述第一标准工作温度范围内，进入工作状态。
例如：若所述第二标准工作温度范围为-40℃至85℃，所述第一标准工作温度范围为0℃至55℃。当所述当前温度值处于-40℃至0℃之间时，单片机可以正常的启动和工作，所述目标设备的主CPU及其他电路不能正常的启动和工作，此时，可以通过延长外围电路的复位时间，利用芯片自身的发热来预热电路板，并通过测温电路监测温度变化，直到其他芯片的温度达到所述第一标准工作温度范围内时，所述外围电路推出复位状态，完成整版复位，所述目标设备进入正常工作状态。
如果单纯靠芯片处于复位状态的发热量不足以加热电路板，也可以将单独的加热器件安装在所述目标设备的电路中，通过加热器件将所述目标设备的电路板预热到所述第一标准工作温度范围内，使所述目标设备进入正常工作状态。
步骤1212，若所述当前温度高于所述第一标准工作温度范围的最大值，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温或者关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路，直到所述当前温度处于所述第一标准工作温度范围内，进入工作状态。
例如：若所述第二标准工作温度范围为-40℃至85℃，所述第一标准工作温度范围为0℃至55℃。当所述当前温度值处于55℃至85℃之间时，单片机向所述目标设备的主CPU发出温度告警，所述主CPU可以控制关闭部分工作单元，或者所述主CPU直接降低自身的工作频率来主动降低工作温度，还可以通过可控的风扇或者其他降温单元部件进行主动式降温。
步骤1213，若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，且当前温度值大于所述第一标准工作温度范围的最大值时，产生温度告警信息；并控制所述目标设备的芯片的部分电路停止工作或者关闭所述目标设备的芯片的供电电源。
例如：若所述第二标准工作温度范围为-40℃至85℃，所述第一标准工作温度范围为0℃至55℃。当所述当前温度值处于55℃至85℃之间时，还可以采取“监测+必要时关闭”的策略，单片机通过看门狗功能监测所述目标设备的主CPU和其他部件是否正常工作，当出现异常时，整个电路板的电路均进入复位状态强制降温，或者设计由单片机直接控制电源部分，实现直接断电部分电路，这样几乎不增加额外的成本，而且有利于商业应用。
本发明一可选的具体实现实施例中，通过在系统中增加一个单片机，实现目标设备可以在-40℃至85℃的温度范围内工作。其中，所述目标设备可以包括：手机或对讲机。
所述目标设备采用的主控芯片的工作温度范围是-20℃至55℃。
所述目标设备采用的DC-DC控制芯片、CODEC芯片、其他辅助芯片电阻、电容和电容等被动器件的工作温度范围均满足-40℃至85℃。
所述目标设备的主控芯片的工作温度范围不满足-40℃至85℃，因此，在系统中增加一个工作温度范围为-40℃至105℃的单片机用于系统温度的监测和管理。
如图2所示，所述单片机负责所述目标设备的主CPU系统的供电和复位管理，并通过I2C总线与所述目标设备的主控芯片相连，主控芯片内建有电压监测电路和ADC(模数转换电路)，并通过ADC采样外部温度传感器的输出来检测PCBA电路板上不同点的温度，这里检测CPU附近和PCBA电路板边缘，PCBA电路板边缘被认为接近环境温度，同时，所述单片机通过GPIO(通用型输入输出)控制所述目标设备的主控芯片和CODEC芯片的复位引脚。
如图3所示，所述单片机启动后，首先自检电压是否正常，再检查工作温度是否在-20℃至55℃的范围内，若是，则正常完成所述目标设备的主控芯片和CODEC芯片，系统正常启动，若工作温度低于-20℃，则让所述目标设备的主控芯片和CODEC芯片处于复位状态，等待PCBA电路板的温度加温到-20℃以上时，再进行启动。
运行过程中，所述单片机除了继续检测电压和温度，还承担看门狗的作用，如图4和图5所示，所述单片机要求所述目标设备的主控芯片必须在每120秒内至少收到一次看门狗清零命令，否则，认为所述目标设备的主控芯片进入运行异常状态，发起整板复位，所述整版复位可以通过GPIO(通用型输入输出)控制的所述目标设备的主控芯片和CODEC芯片的复位引脚实现。所述目标设备的主控芯片每120秒内发送看门狗清零命令，所述单片机获得温度信息，记录在运行日志中并上报远程网管系统。
如图6和图7所示，当所述目标设备的工作温度高于85℃时，已经达到大部分芯片的工作温度上限，所述目标设备的主控芯片主动向远程网管服务器上报“温度告警”后，通知单片机关闭系统，等待温度降低后在重新启动。
所述单片机的工作温度范围是-40℃至105℃，当环境温度高于85℃时，所述单片机关闭主CPU系统后，仍然可以稳定工作，当监测到工作温度低于45℃时，(该温度阈值是用户可配置项)，所述单片机将重新启动主CPU系统，所述目标设备恢复正常工作状态。
本发明的实施例中，通过低成本且易于实现的方式将原有系统的工作温度大幅提高，在不降低系统工作可靠性的基础上，有效的扩展了商业等级芯片的工作温度范围。
如图8所示，本发明还提供了一种目标设备的芯片温度控制80，包括：
获取模块81，用于获取目标设备的芯片当前温度值以及所述目标设备的芯片的第一标准工作温度范围。
处理模块82，用于根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备的芯片在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态。
其中，所述第二标准工作温度范围大于所述第一标准工作温度范围。
可选的，所述处理模块82，具体用于：若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态。
所述预设操作包括以下至少一种：控制所述目标设备的芯片复位；
通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热；
通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温；
关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路。
可选的，若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，控制所述目标设备进行预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态，包括：
若所述当前温度值低于所述第一标准工作温度范围的最小值，但处于所述第二标准工作温度范围内，控制所述目标设备的芯片复位一预设时长或者通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热，直到所述当前温度处于所述第一标准工作温度范围内，进入工作状态；
若所述当前温度高于所述第一标准工作温度范围的最大值，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温或者关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路，直到所述当前温度处于所述第一标准工作温度范围内，进入工作状态。
可选的，所述处理模块82还可以用于：若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，且当前温度值大于所述第一标准工作温度范围的最大值时，产生温度告警信息；并控制所述目标设备的芯片的部分电路停止工作或者关闭所述目标设备的芯片的供电电源。
需要说明的是，该装置80是与上述方法实施例对应的装置，上述实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种目标设备的芯片温度控制系统，包括：如上所述装置，所述目标设备的芯片温度控制系统运行时，执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明的实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上所述的目标设备的芯片温度控制方法的步骤。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中，也能达到相同的技术效果。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种目标设备的芯片温度控制方法，其特征在于，包括：
获取目标设备的芯片当前温度值以及所述目标设备的芯片的第一标准工作温度范围；
根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备的芯片在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态；其中，所述第二标准工作温度范围大于所述第一标准工作温度范围。
2.根据权利要求1所述的目标设备的芯片温度控制方法，其特征在于，根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态，包括：
若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态。
3.根据权利要求2所述的目标设备的芯片温度控制方法，其特征在于，所述预设操作包括以下至少一种：
控制所述目标设备的芯片复位；
通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热；
通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温；
关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路。
4.根据权利要求3所述的目标设备的芯片温度控制方法，其特征在于，若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，控制所述目标设备进行预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态，包括：
若所述当前温度值低于所述第一标准工作温度范围的最小值，但处于所述第二标准工作温度范围内，控制所述目标设备的芯片复位一预设时长或者通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热，直到所述当前温度处于所述第一标准工作温度范围内，进入工作状态；
若所述当前温度高于所述第一标准工作温度范围的最大值，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温或者关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路，直到所述当前温度处于所述第一标准工作温度范围内，进入工作状态。
5.根据权利要求2所述的目标设备的芯片温度控制方法，其特征在于，还包括：
若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，且当前温度值大于所述第一标准工作温度范围的最大值时，产生温度告警信息；并控制所述目标设备的芯片的部分电路停止工作或者关闭所述目标设备的芯片的供电电源。
6.一种目标设备的芯片温度控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标设备的芯片当前温度值以及所述目标设备的芯片的第一标准工作温度范围；
处理模块，用于根据所述当前温度值、所述第一标准工作温度范围以及所述目标设备电连接的单片机的芯片的第二标准工作温度范围，控制所述目标设备的芯片在所述当前温度值处于所述第一标准工作温度范围内时，进入工作状态；其中，所述第二标准工作温度范围大于所述第一标准工作温度范围。
7.根据权利要求6所述的目标设备的芯片温度控制装置，其特征在于，所述处理模块具体用于若所述当前温度值在所述第一标准工作温度范围外，但处于所述第二标准工作温度范围内，通过预设操作，使所述目标设备的温度处于所述第一标准工作温度范围内，并进入工作状态。
8.根据权利要求7所述的目标设备的芯片温度控制装置，其特征在于，所述预设操作包括以下至少一种：
控制所述目标设备的芯片复位；
通过加热器件对所述目标设备的芯片进行加热；
通过降温器件对所述目标设备的芯片进行降温；
关闭所述目标设备的芯片的至少部分电路。
9.一种目标设备的芯片温度控制系统，其特征在于，包括：如权利要求6至8任一项所述装置。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的目标设备的芯片温度控制方法的步骤。
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