CN115248608B - 低功耗温湿度计电路结构及其测量控制方法 - Google Patents
低功耗温湿度计电路结构及其测量控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种低功耗温湿度计电路结构,其中,所述的电路结构包括:微控制单元,与外部的软件模块相连接,用于配置寄存器模块;所述寄存器模块与所述微控制单元相连接,用于通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度测量;时钟模块,与所述寄存器模块相连接,用于为所述的寄存器模块提供时钟源信号。本发明还涉及一种相应的测量控制方法。采用了本发明的该相应的电路结构及其测量控制方法,通过硬件方式规避了由系统架构引起的测量精度问题,相较于通过软件方式去解决,由于不受系统工作频率的影响,可靠性更高,并且进一步降低了系统功耗,具有较高的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及湿温度计领域,尤其涉及低功耗的温湿度计技术领域,具体是指一种低功耗温湿度计电路结构及其测量控制方法。
背景技术
目前市面上温湿度计实现,都是通过基准电阻和湿敏/热敏电阻构造振荡器模拟电路,再由SOC系统对模拟电路产生的振荡信号进行采集对比。通过这种方式实现温湿度计功能,主要需要解决两个问题。一方面是测量的精度问题,在信息采集和处理的过程中,由于受SOC自身的工作频率及采样机制的影响,在MCU获取到“开始采样”的指令到真正执行采样的过程中,存在一定的延时,这就导致了采集信息的时效性受到了影响,从而影响了测量结果的精度。另一方面,低功耗的实现也是考量产品性能的一个重要指标。
为了解决温湿度计的精度与功耗问题,采用如图一所示的架构。具体操作流程中,首先MCU配置TIMER0/1,由TIMER0计一段固定时间T,由TIMER1测量时间T内参考电阻情况下模拟电路的振荡次数N0,MCU在接收到TIMER0达到时间T产生的中断后读取N0的值;其次MCU再次配置TIMER0/1,以获取时间T内,湿敏/热敏电阻情况下模拟电路的振荡次数N1;最后由软件对N0和N1的值进行比较处理。
在上述实现方法中,为了解决测量结果的精度问题,由软件部分根据工作频率计算出从TIMER0产生中断到MCU读取N0/N1值之间的误差时间,再根据误差时间对测量结果N0和N1进行补偿,从而消除误差。为了解决功耗问题,在执行温湿度功能检测时将系统时钟切换为低速时钟,以此降低系统的整体功耗。
然而,该实现方法通常具有以下缺点:
1.通过软件补偿的方式优化测量精度,补偿值依赖于系统的工作频率,可靠性较低。
2.在温湿度检测功能应用中,MCU实际参与时间非常短,大部分处于TIMER0和TIMER1的计数状态。由于TIMER0与MCU采用同源时钟,所以无法直接关闭时钟源使MCU休眠,只能通过降频的手段降低工作频率来达到降低功耗的效果。因此,在功耗方面,仍存在很大的优化空间。
3.在用户操作时,一个测量周期内需要对寄存器进行多次配置,操作复杂,程序区空间占用量大。
发明内容
本发明的目的是克服了上述至少一个缺点,提供了一种功耗低、测量精度更加准确的低功耗温湿度计电路结构及其测量控制方法。
为了实现上述目的,本发明的低功耗温湿度计电路结构及其测量控制方法如下:
该低功耗温湿度计电路结构,其主要特点是,所述的电路结构包括:
微控制单元,与外部的软件模块相连接,用于配置寄存器模块;
所述寄存器模块与所述微控制单元相连接,用于通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度测量;
时钟模块,与所述寄存器模块相连接,用于为所述的寄存器模块提供时钟源信号。
较佳地,所述的时钟模块与外部的低频晶振和高频晶振相连接,用于为所述电路结构提供时钟源输入信号。
较佳地,所述的时钟源输入信号包括低速时钟信号和高速时钟信号。
较佳地,所述的时钟模块与所述微控制单元相连接,并为所述微控制单元提供所述高速时钟信号,所述时钟模块为所述寄存器模块提供所述高速时钟信号或者低速时钟信号。
更佳地,所述的寄存器模块具体包括:
温湿度控制模块,与所述微控制单元相连接,用于接收所述微控制单元发送的开始测量指令,以及发送测量结果至所述微控制单元;
第一计数器,与所述温湿度控制模块以及微控制单元相连接,用于接收并执行所述开始测量指令;
第二计数器,与所述温湿度控制模块以及微控制单元相连接,用于接收并执行所述开始测量指令。
较佳地,所述的时钟模块与所述温湿度控制模块相连接,用于为所述温湿度控制模块提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;
所述的时钟模块与所述第一计数器相连接,用于为所述第一计数器提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;
所述的时钟模块与所述第二计数器通过选择器相连接,用于为所述第二计数器提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;或者
所述的第二计数器与外部的振荡电路通过选择器相连接,用于将所述振荡电路产生的方波信号作为所述电路结构的时钟源输入信号。
该基于上述电路结构进行温湿度计测量控制的方法,其主要特点是,所述的方法包括以下步骤:
(1)用户通过所述软件模块设置测量时长作为所述电路结构的开始测量指令;
(2)所述寄存器模块接收并执行所述开始测量指令,并通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度功能测量;
(3)所述电路结构进行测量工作,并通过所述微控制单元将测量结果反馈至用户处,以等待下一次测量指令。
较佳地,所述的寄存器模块具体包括温湿度控制模块、第一计数器以及第二计数器,其中,所述温湿度控制模块分别与所述第一计数器以及第二计数器相连接。
较佳地,所述的步骤(1)具体为:用户设置测量时长T并发送开始测量指令至所述微控制单元进行测试工作。
较佳地,所述的步骤(2)具体包括以下步骤:
(2.1)所述微控制单元根据所述开始测量指令配置所述寄存器模块,完成后所述微控制单元进入休眠状态;
(2.2)所述温湿度控制模块进入第一次初始化状态。
较佳地,所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)所述的温湿度控制模块进行参考电阻下的振荡电路测量工作;
(3.2)测量完成时所述温湿度控制模块获取第一次测量结果;
(3.3)所述温湿度控制模块进入第二次初始化状态,并进行传感器电阻下的振荡电路测量工作;
(3.4)测量完成时所述温湿度控制模块获取第二次测量结果;
(3.5)所述的温湿度控制模块唤醒所述的微控制单元,且所述的微控制单元读取所述的第一次测量结果以及第二次测量结果进行数据处理;
(3.6)所述的微控制单元进入休眠状态,并等待下一次测量指令的到来。
较佳地,所述的步骤(3.1)具体包括以下步骤:
(3.1.1)所述温湿度控制模块发送所述开始测量指令至所述第一计数器并进入休眠状态;
(3.1.2)所述第一计数器接收并执行所述开始测量指令,并装载所述测量时长T,所述温湿度控制模块进入参考电阻振荡电路测量状态。
较佳地,所述的步骤(3.2)具体包括以下步骤:
(3.2.1)当所述第一计数器的计数值达到所述测量时长T时,所述温湿度控制模块进入参考电阻振荡电路完成状态;
(3.2.2)所述的温湿度控制模块获取并存储所述第二计数器的计数值,以获取第一次测量结果,并跳转进入传感器电阻振荡电路初始化状态。
较佳地,所述的步骤(3.3)具体为:
所述的第一计数器初始化并重新装载所述的测量时长T,并跳转进入传感器电阻振荡电路测量状态。
较佳地,所述的步骤(3.4)具体包括以下步骤:
(3.4.1)当所述的第一计数器的计算值达到所述测量时长T时,所述的温湿度控制模块跳转进入传感器电阻振荡电路完成状态;
(3.4.2)所述的温湿度控制模块获取并存储所述第二计数器的计数值,以获取第二次测量结果。
采用了本发明的该低功耗温湿度计电路结构及其测量控制方法,通过设计硬件模块从而对电路结构整体的架构做了较大的优化,规避了由系统架构引起的测量精度问题,相较于通过软件方式去解决,不受系统工作频率的影响,可靠性更高,并且极大的降低了系统架构的功耗;对于用户端而言,由于不需要对寄存器进行多次配置,降低了重复操作的工作频率,并且软件部分占用程序区的资源更小,因此,对于用户而言在应用上更加便捷,简单,具有较为广泛的应用价值。
附图说明
图1为本申请一示例性实施例的温湿度计实现架构示意图。
图2为本申请一示例性实施例的低功耗温湿度计电路结构的整体框架结构示意图。
图3为本申请一示例性实施例的温湿度计测量控制的方法的整体处理流程示意图。
图4为本申请一示例性实施例的温湿度控制模块的状态转换示意图。
图5为本申请一示例性实施例的进行低功耗温湿度控制的测量结果误差分析时序图。
图6为本申请一示例性实施例的进行低功耗温湿度控制的测量结果误差分析时序图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容,下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
在详细说明根据本发明的实施例前,应该注意到的是,在下文中,第一和第二之类的关系术语仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作,而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含,由此使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包含这些要素,而且还包含没有明确列出的其他要素,或者为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图2所示,该低功耗温湿度计电路结构,其中,所述的电路结构包括:
微控制单元MCU,与外部的软件模块相连接,用于配置寄存器模块;
所述寄存器模块与所述微控制单元MCU相连接,用于通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度测量;
时钟模块,与所述寄存器模块相连接,用于为所述的寄存器模块提供时钟源信号。
作为本发明的优选实施方式,所述的时钟模块与外部的低频晶振和高频晶振相连接,用于为所述电路结构提供时钟源输入信号。
作为本发明的优选实施方式,所述的时钟源输入信号包括低速时钟信号和高速时钟信号。
作为本发明的优选实施方式,所述的时钟模块与所述微控制单元MCU相连接,并为所述微控制单元MCU提供所述高速时钟信号,所述时钟模块为所述寄存器模块提供所述高速时钟信号或者低速时钟信号。
作为本发明的优选实施方式,所述的寄存器模块具体包括:
温湿度控制模块WSD_CTRL,与所述微控制单元MUC相连接,用于接收所述微控制单元MUC发送的开始测量指令,以及发送测量结果至所述微控制单元MUC;
第一计数器TIMER0,与所述温湿度控制模块WSD_CTRL以及微控制单元MUC相连接,用于接收并执行所述开始测量指令;
第二计数器TIMER1,与所述温湿度控制模块WSD_CTRL以及微控制单元MUC相连接,用于接收并执行所述开始测量指令。
作为本发明的优选实施方式,所述的时钟模块与所述温湿度控制模块WSD_CTRL相连接,用于为所述温湿度控制模块WSD_CTRL提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;
所述的时钟模块与所述第一计数器TIMER0相连接,用于为所述第一计数器TIMER0提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;
所述的时钟模块与所述第二计数器TIMER1通过选择器相连接,用于为所述第二计数器TIMER1提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;或者
所述的第二计数器TIMER1与外部的振荡电路通过选择器相连接,用于将所述振荡电路产生的方波信号作为所述电路结构的时钟源输入信号。
本发明的该温湿度功能的实现主要依托硬件设计来保障整个温湿度计测量的工作流程,其中,温湿度控制模块WSD_CTRL通过对第一计数器TIMER0和第二计数器TIMER1的控制来保障整个测量过程的顺利进行,而第一计数器TIMER0和第二计数器TIMER1负责进行具体的测量工作,并将测量获得的相关信息上报给温湿度控制模块。微控制单元MCU则负责与软件与硬件之间的交互工作,主要包括两方面内容,一是将“开始测量”的指令发送给温湿度控制模块并设定测量时间长度,二是在测量结束后从温湿度控制模块获取测量结果并上报给软件。在时钟的设计上,微控制单元MCU的时钟来源为高速时钟,温湿度控制模块和第一计数器TIMER0时钟采用WSD_CLK,WSD_CLK时钟源可以在高速和低速时钟间切换。第二计数器TIMER1模块在温湿度功能运行时,时钟输入为模拟振荡电路产生的方波;在温湿度功能关闭时,时钟输入源为WSD_CLK。
请参阅图3所示,该基于上述电路结构进行温湿度计测量控制的方法,其中,
作为本发明的优选实施方式,所述的方法包括以下步骤:
(1)用户通过所述软件模块设置测量时长作为所述电路结构的开始测量指令;
(2)所述寄存器模块接收并执行所述开始测量指令,并通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度功能测量;
(3)所述电路结构进行测量工作,并通过所述微控制单元将测量结果反馈至用户处,以等待下一次测量指令。
在本发明的一具体实施方式中,用户通过软件模块设置测量时长并发送开始测量指令给微控制单元MCU,所述的微控制单元MCU接收相应的开始测量指令后就配置寄存器部分,当配置完成后,则进入休眠状态。此时,温湿度控制模块进入初始化状态并进行参考电阻下的振荡电路测量工作,测量完成后,则获取第一次测量结果;随后,温湿度控制模块再次进入初始化状态并进行传感器电阻下的振荡电路测量工作,测量完成后,则获取第二次测量结果。此时,唤醒处于休眠状态下的微控制单元MCU,所述微控制单元MCU读取两次测量所得的结果并进行相应的数据处理,当处理完成后,微控制单元MCU再次进入休眠状态,以等待下一次测量指令的到来。如此重复上述步骤,即可获取预设测量时长内低功耗状态下的温湿度功能。
作为本发明的优选实施方式,所述的寄存器模块具体包括温湿度控制模块WSD_CTRL、第一计数器TIMER0以及第二计数器TIMER1,其中,所述温湿度控制模块WSD_CTRL分别与所述第一计数器TIMER0以及第二计数器TIMER1相连接。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(1)具体为:用户设置测量时长T并发送开始测量指令至所述微控制单元MUC进行测试工作。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(2)具体包括以下步骤:
(2.1)所述微控制单元MUC根据所述开始测量指令配置所述寄存器模块,完成后所述微控制单元MUC进入休眠状态;
(2.2)所述温湿度控制模块WSD_CTRL进入第一次初始化状态。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)所述的温湿度控制模块WSD_CTRL进行参考电阻下的振荡电路测量工作;
(3.2)测量完成时所述温湿度控制模块WSD_CTRL获取第一次测量结果;
(3.3)所述温湿度控制模块WSD_CTRL进入第二次初始化状态,并进行传感器电阻下的振荡电路测量工作;
(3.4)测量完成时所述温湿度控制模块WSD_CTRL获取第二次测量结果;
(3.5)所述的温湿度控制模块WSD_CTRL唤醒所述的微控制单元MUC,且所述的微控制单元MUC读取所述的第一次测量结果以及第二次测量结果进行数据处理;
(3.6)所述的微控制单元MUC进入休眠状态,并等待下一次测量指令的到来。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(3.1)具体包括以下步骤:
(3.1.1)所述温湿度控制模块WSD_CTRL发送所述开始测量指令至所述第一计数器TIMER0并进入休眠状态;
(3.1.2)所述第一计数器TIMER0接收并执行所述开始测量指令,并装载所述测量时长T,所述温湿度控制模块WSD_CTRL进入参考电阻振荡电路测量状态。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(3.2)具体包括以下步骤:
(3.2.1)当所述第一计数器TIMER0的计数值达到所述测量时长T时,所述温湿度控制模块WSD_CTRL进入参考电阻振荡电路完成状态;
(3.2.2)所述的温湿度控制模块WSD_CTRL获取并存储所述第二计数器TIMER1的计数值,以获取第一次测量结果,并跳转进入传感器电阻振荡电路初始化状态。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(3.3)具体为:
所述的第一计数器TIMER0初始化并重新装载所述的测量时长T,并跳转进入传感器电阻振荡电路测量状态。
作为本发明的优选实施方式,所述的步骤(3.4)具体包括以下步骤:
(3.4.1)当所述的第一计数器TIMER0的计算值达到所述测量时长T时,所述的温湿度控制模块WSD_CTRL跳转进入传感器电阻振荡电路完成状态;
(3.4.2)所述的温湿度控制模块WSD_CTRL获取并存储所述第二计数器TIMER1的计数值,以获取第二次测量结果。
在本发明的一具体实施方式中,请参阅图4所示,本发明的温湿度控制模块进行状态机变化的转换流程,如下所示:
(a)温湿度控制模块在复位后处于休眠状态(WSD_IDLE)。
(b)当接收到微控制单元MCU发出的开始指令(wsd_start=1)后,温湿度控制模块跳转进入参考电阻振荡电路初始化状态(WSD_REF_INIT)。
(c)在参考电路振荡电路初始化状态,第一计数器TIMER0装载微控制单元MCU配置的测量时长T,并跳转进入参考电阻振荡电路测量状态(WSD_REF_WAIT)。
(d)当第一计数器TIMER0计数值达到测量时长T(timer0_int=1),温湿度控制模块跳转进入参考电阻振荡电路完成状态(WSD_REF_DONE)。
(e)在参考电阻振荡电路完成状态,温湿度控制模块获取并存储第二计数器TIMER1计数值。完成后(timer1_done=1)跳转进入传感器振荡电路初始化状态(WSD_SEN_INIT)。
(f)在传感器电阻振荡电路初始化状态,第一计数器TIMER0初始化并重新装载微控制单元MCU配置的测量时长T,并跳转进入传感器电阻振荡电路测量状态(WSD_SEN_WAIT)。
(g)当第一计数器TIMER0计数值达到测量时长T(timer0_int=1),温湿度控制模块跳转进入传感器电阻振荡电路完成状态(WSD_SEN_DONE)。
(h)在参考电阻振荡电路完成状态,温湿度控制模块获取并存储第二计数器TIMER1计数值。完成后(timer1_done=1)跳转回到空闲状态,测量完成。
根据图4的温湿度计运行流程图可以清楚的是,在本发明的整体架构中,运行温湿度计测量功能时,微控制单元MCU实际只在开始和结束时进行指令的发送以及数据的采集处理相关工作;而在实际应用中,这部分工作只占用极小的一部分时间。因此通过微控制单元MCU的休眠设计可以在很大程度上降低功耗。而在时钟的设计上,将温湿度控制模块、TIMER的时钟源设计为可切换的。因此在微控制单元MCU进入休眠状态,高频时钟关闭的情况下,温湿度控制模块及TIMER仍可切换成低速时钟运行,进一步降低了功耗,并保证了温湿度计功能的正常运行。
请参阅图5所示,通过软件的方式实现温湿度计功能,由于在微控制单元MCU收到第一计数器TIMER0发出的中断到真正去读取第二计数器TIMER1的计数值之间,微控制单元MCU需要先对到来的中断进行压栈等一些操作。在这段时间内,TIMER的计数仍然在不断累加,因此微控制单元MCU读取的测量值与真实值存在一定的误差。
在本发明的一具体实施方式中,请参阅图6所示,本技术方案通过硬件的方式实现温湿度功能,在第一计数器TIMER0达到测量时长产生中断的同时,第二计数器TIMER1的当前计数值被载入温湿度控制模块内部的寄存器wsd_result。wsd_result将保持测量值直到下一次测量开始时被清空。因此当MCU收到中断信号,并进入中断,读取该寄存器的过程中,该值不会被改变,因此消除了由于硬件延迟造成的测量误差。
结合图5和图6可以清楚的看出,本技术方案利用硬件架构的方式,通过温湿度控制模块内部的寄存器wsd_result有效的规避掉在一般测量方式下存在的误差值问题,不仅极大的解决了测量精度的准确性,同时,该设置方式不受系统工作频率的影响,可靠性更高。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成的,程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“实施例”或“实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
采用了本发明的该低功耗温湿度计电路结构及其测量控制方法,通过设计硬件模块从而对电路结构整体的架构做了较大的优化,规避了由系统架构引起的测量精度问题,相较于通过软件方式去解决,不受系统工作频率的影响,可靠性更高,并且极大的降低了系统架构的功耗;对于用户端而言,由于不需要对寄存器进行多次配置,降低了重复操作的工作频率,并且软件部分占用程序区的资源更小,因此,对于用户而言在应用上更加便捷,简单,具有较为广泛的应用价值。
在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (7)
1.一种低功耗温湿度计电路结构,其特征在于,所述的电路结构包括:
微控制单元,与外部的软件模块相连接,用于配置寄存器模块;
所述寄存器模块与所述微控制单元相连接,用于通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度测量;
时钟模块,与所述寄存器模块相连接,用于为所述的寄存器模块提供时钟源信号;
所述的寄存器模块具体包括:
温湿度控制模块,与所述微控制单元相连接,用于接收所述微控制单元发送的开始测量指令,以及发送测量结果至所述微控制单元;
第一计数器,与所述温湿度控制模块以及微控制单元相连接,用于接收并执行所述开始测量指令;
第二计数器,与所述温湿度控制模块以及微控制单元相连接,用于接收并执行所述开始测量指令;
所述的电路结构进行温湿度计测量控制的方法,包括以下步骤:
(1)用户通过所述软件模块设置测量时长作为所述电路结构的开始测量指令;
(2)所述寄存器模块接收并执行所述开始测量指令,并通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度功能测量;
(3)所述电路结构进行测量工作,并通过所述微控制单元将测量结果反馈至用户处,以等待下一次测量指令;
所述的步骤(1)具体为:用户设置测量时长T并发送开始测量指令至所述微控制单元进行测试工作;
所述的步骤(2)具体包括以下步骤:
(2.1)所述微控制单元根据所述开始测量指令配置所述寄存器模块,完成后所述微控制单元进入休眠状态;
(2.2)所述温湿度控制模块进入第一次初始化状态;
所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)所述的温湿度控制模块进行参考电阻下的振荡电路测量工作;
(3.2)测量完成时所述温湿度控制模块获取第一次测量结果;
(3.3)所述温湿度控制模块进入第二次初始化状态,并进行传感器电阻下的振荡电路测量工作;
(3.4)测量完成时所述温湿度控制模块获取第二次测量结果;
(3.5)所述的温湿度控制模块唤醒所述的微控制单元,且所述的微控制单元读取所述的第一次测量结果以及第二次测量结果进行数据处理;
(3.6)所述的微控制单元进入休眠状态,并等待下一次测量指令的到来;
所述的步骤(3.1)具体包括以下步骤:
(3.1.1)所述温湿度控制模块发送所述开始测量指令至所述第一计数器并进入休眠状态;
(3.1.2)所述第一计数器接收并执行所述开始测量指令,并装载所述测量时长T,所述温湿度控制模块进入参考电阻振荡电路测量状态;
所述的步骤(3.2)具体包括以下步骤:
(3.2.1)当所述第一计数器的计数值达到所述测量时长T时,所述温湿度控制模块进入参考电阻振荡电路完成状态;
(3.2.2)所述的温湿度控制模块获取并存储所述第二计数器的计数值,以获取第一次测量结果,并跳转进入传感器电阻振荡电路初始化状态;
所述的步骤(3.3)具体为:
所述的第一计数器初始化并重新装载所述的测量时长T,并跳转进入传感器电阻振荡电路测量状态;
所述的步骤(3.4)具体包括以下步骤:
(3.4.1)当所述的第一计数器的计算值达到所述测量时长T时,所述的温湿度控制模块跳转进入传感器电阻振荡电路完成状态;
(3.4.2)所述的温湿度控制模块获取并存储所述第二计数器的计数值,以获取第二次测量结果。
2.根据权利要求1所述的低功耗温湿度计电路结构,其特征在于,所述的时钟模块与外部的低频晶振和高频晶振相连接,用于为所述电路结构提供时钟源输入信号。
3.根据权利要求2所述的低功耗温湿度计电路结构,其特征在于,所述的时钟源输入信号包括低速时钟信号和高速时钟信号。
4.根据权利要求3所述的低功耗温湿度计电路结构,其特征在于,所述的时钟模块与所述微控制单元相连接,并为所述微控制单元提供所述高速时钟信号,所述时钟模块为所述寄存器模块提供所述高速时钟信号或者低速时钟信号。
5.根据权利要求4所述的低功耗温湿度计电路结构,其特征在于,
所述的时钟模块与所述温湿度控制模块相连接,用于为所述温湿度控制模块提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;
所述的时钟模块与所述第一计数器相连接,用于为所述第一计数器提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;
所述的时钟模块与所述第二计数器通过选择器相连接,用于为所述第二计数器提供高速时钟信号或者低速时钟信号作为所述电路结构的时钟源输入信号;或者
所述的第二计数器与外部的振荡电路通过选择器相连接,用于将所述振荡电路产生的方波信号作为所述电路结构的时钟源输入信号。
6.一种基于低功耗温湿度计电路结构进行温湿度计测量控制的方法,所述的低功耗温湿度计电路包括:
微控制单元,与外部的软件模块相连接,用于配置寄存器模块;
所述寄存器模块与所述微控制单元相连接,用于通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度测量;
时钟模块,与所述寄存器模块相连接,用于为所述的寄存器模块提供时钟源信号;
所述的寄存器模块具体包括:
温湿度控制模块,与所述微控制单元相连接,用于接收所述微控制单元发送的开始测量指令,以及发送测量结果至所述微控制单元;
第一计数器,与所述温湿度控制模块以及微控制单元相连接,用于接收并执行所述开始测量指令;
第二计数器,与所述温湿度控制模块以及微控制单元相连接,用于接收并执行所述开始测量指令;
其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(1)用户通过所述软件模块设置测量时长作为所述电路结构的开始测量指令;
(2)所述寄存器模块接收并执行所述开始测量指令,并通过所述寄存器模块的内部状态机变化情况实现温湿度功能测量;
(3)所述电路结构进行测量工作,并通过所述微控制单元将测量结果反馈至用户处,以等待下一次测量指令;
所述的步骤(1)具体为:用户设置测量时长T并发送开始测量指令至所述微控制单元进行测试工作;
所述的步骤(2)具体包括以下步骤:
(2.1)所述微控制单元根据所述开始测量指令配置所述寄存器模块,完成后所述微控制单元进入休眠状态;
(2.2)所述温湿度控制模块进入第一次初始化状态;
所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)所述的温湿度控制模块进行参考电阻下的振荡电路测量工作;
(3.2)测量完成时所述温湿度控制模块获取第一次测量结果;
(3.3)所述温湿度控制模块进入第二次初始化状态,并进行传感器电阻下的振荡电路测量工作;
(3.4)测量完成时所述温湿度控制模块获取第二次测量结果;
(3.5)所述的温湿度控制模块唤醒所述的微控制单元,且所述的微控制单元读取所述的第一次测量结果以及第二次测量结果进行数据处理;
(3.6)所述的微控制单元进入休眠状态,并等待下一次测量指令的到来;
所述的步骤(3.1)具体包括以下步骤:
(3.1.1)所述温湿度控制模块发送所述开始测量指令至所述第一计数器并进入休眠状态;
(3.1.2)所述第一计数器接收并执行所述开始测量指令,并装载所述测量时长T,所述温湿度控制模块进入参考电阻振荡电路测量状态;
所述的步骤(3.2)具体包括以下步骤:
(3.2.1)当所述第一计数器的计数值达到所述测量时长T时,所述温湿度控制模块进入参考电阻振荡电路完成状态;
(3.2.2)所述的温湿度控制模块获取并存储所述第二计数器的计数值,以获取第一次测量结果,并跳转进入传感器电阻振荡电路初始化状态;
所述的步骤(3.3)具体为:
所述的第一计数器初始化并重新装载所述的测量时长T,并跳转进入传感器电阻振荡电路测量状态;
所述的步骤(3.4)具体包括以下步骤:
(3.4.1)当所述的第一计数器的计算值达到所述测量时长T时,所述的温湿度控制模块跳转进入传感器电阻振荡电路完成状态;
(3.4.2)所述的温湿度控制模块获取并存储所述第二计数器的计数值,以获取第二次测量结果。
7.根据权利要求6所述的温湿度计测量控制的方法,其特征在于,所述的寄存器模块具体包括温湿度控制模块、第一计数器以及第二计数器,其中,所述温湿度控制模块分别与所述第一计数器以及第二计数器相连接。
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