CN104678854A - 遥控器、温度采样控制***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于家用电器领域,尤其涉及一种低功耗的遥控器、温度采样控制***及控制方法。根据本发明提供的遥控器、温度采样控制***及控制方法,在微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,通过第一AD取样端口和第二AD取样端口分别进行电压取样,再通过分压公式计算出热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值。本发明的优点主要在于:通过微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平以提供取样电压,但是大部分时间里IO端口输出第二预设电平使整个温度采样控制***处于待机的非采样状态,不会产生功耗,故长时间处于极低功耗状态。另外,此温度采样控制***的结构简单、成本低,温度采样控制方法也具有便捷、成本低、可移值性强的优势。
Description
技术领域
本发明属于家用电器领域,尤其涉及一种低功耗的遥控器、温度采样控制***及控制方法。
背景技术
目前大多数家电产品都要对温度传感器(热敏电阻RT)进行采样,传统的方法多是采用如图1所示的结构进行:利用两个电阻(热敏电阻RT和电阻R1)串联分压的方式,通过微处理器MCU进行AD转换以完成温度取样。但是,此电路会长期产生功耗P=U*U/(RT+R1),在本公式中,U为电源电压,RT为热敏电阻的阻值,R1为分压电阻阻值。所以,当此温度采样电路应用在家电的遥控器上时,则会大大缩短电池的寿命。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的即在于提供一种温度采样控制***、控制方法以及采用该温度采样控制***的遥控器,旨在解决现有温度采样电路功耗较高的技术问题。
为了实现上述目的,第一方面,本发明提供的温度采样控制***包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口;
所述基准电阻R1和热敏电阻RT串接在工作电源VCC与所述微处理器MCU的IO端口之间,所述微处理器MCU的第一AD取样端口与IO端口相连,所述微处理器MCU的第二AD取样端口接在所述基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上。
第二方面,本发明提供的遥控器,其包括了一个温度采样控制***,其特征在于,所述温度采样控制***包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口;所述基准电阻R1和热敏电阻RT串接在工作电源VCC与所述微处理器MCU的IO端口之间,所述微处理器MCU的第一AD取样端口与IO端口相连,所述微处理器MCU的第二AD取样端口接在所述基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上。
第三方面,本发明提供的基于上述温度采样控制***实现的温度采样控制方法,包括以下步骤:
提供采样电压的步骤:微处理器MCU的IO端口输出预设电平使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,并保持输出第一预设时长T1;
电压采样步骤:微处理器MCU的第一AD取样端口获取IO端口的电压值Varef、第二AD取样端口获取基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上的分压电压值V;
温度获取步骤:微处理器MCU根据分压公式计算出热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值;
低功耗待机步骤:微处理器MCU的IO端口输出高电平进入待机状态,并维持第二预设时长T2。
根据本发明提供的遥控器、温度采样控制***及控制方法,在微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,通过第一AD取样端口和第二AD取样端口分别进行电压取样,再通过分压公式计算出热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值。本发明的优点主要在于:通过微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平以提供取样电压,但是大部分时间里IO端口输出第二预设电平使整个温度采样控制***处于待机的非采样状态,不会产生功耗,故长时间处于极低功耗状态。另外,此温度采样控制***的结构简单、成本低,温度采样控制方法也具有便捷、成本低、可移值性强的优势。
附图说明
图1是现有的温度取样装置的结构图;
图2是本发明第一实施例提供的温度采样控制***的结构示意图;
图3是本发明第二实施例提供的温度采样控制***的结构示意图;
图4是本发明第三实施例提供的温度采样控制***的结构示意图;
图5是本发明第四实施例提供的温度采样控制***的结构示意图;
图6是本发明另一实施例提供的温度采样控制方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例首先提供一种温度采样控制***,主要包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口;其中,基准电阻R1和热敏电阻RT串接在微处理器MCU的IO端口与地之间,微处理器MCU的第一AD取样端口与IO端口相连,微处理器MCU的第二AD取样端口接在基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上。
上述温度采样控制***的基本工作原理在于:在微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平,使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,,通过第一AD取样端口和第二AD取样端口分别进行电压取样,再通过分压公式计算出热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值。下面通过几个实施例做进一步的解释说明。
图2是本发明第一实施例提供的温度采样控制***的结构示意图;为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,如图所示:
温度采样控制***包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口。其中,热敏电阻RT的第一端接工作电源VCC,热敏电阻RT的第二端同时接微处理器MCU的第二AD取样端口和基准电阻R1的第一端,基准电阻R1的第二端同时接微处理器MCU的IO端口和第一AD取样端口。
在上述温度采样控制***的工作过程当中,首先通过微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平以提供取样电压,在本实施例中,IO端口输出低电平,即可使得热敏电阻RT与基准电阻R1之间有电压差,产生取样电压。一般的,为了保证输出电压的稳定,输出低电平的时间可以保持在0.01~1ms之内。然后,分别通过微处理器MCU的第一AD取样端口获取IO端口的电压值Varef、第二AD取样端口获取热敏电阻RT与基准电阻R1的串接点上的分压电压值V,微处理器MCU再根据分压公式计算出所述热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值。在获取到温度参数值之后,微处理器MCU的IO端口输出第二预设电平进入待机状态,就不再产生功耗。在本实施例中,IO端口输出高电平就进入了待机状态,并且,为了保证采样效果和低功耗效果,低功耗的待机时间一般会维持在100~5000ms之间。
进一步地,在本实施例中,微处理器MCU通过其第一AD取样端口获取IO端口的电压值Varef、第二AD取样端口获取热敏电阻RT与基准电阻R1的串接点上的分压电压值V之后,计算获取热敏电阻RT的阻值的分压公式具体为:
(V-Varef)/(Vcc-V)=R1/RT,其中RT为热敏电阻RT的阻值,R1为基准电阻R1的阻值。已知Varef、V和R1和值,可直接求出热敏电阻RT的阻值。
图3是本发明第二实施例提供的温度采样控制***的结构示意图;同样的,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,如图所示:
在本实施例中,温度采样控制***包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口;其中,基准电阻R1的第一端接工作电源VCC,基准电阻R1的第二端同时接微处理器MCU的第二AD取样端口和热敏电阻RT的第一端,热敏电阻RT的第二端同时接微处理器MCU的IO端口和第一AD取样端口。
与前述第一实施例提供的温度采样控制***的不同之处在于,该第二实施例中的基准电阻R1和热敏电阻RT的位置关系发生了变化。相对应地,微处理器MCU通过其第一AD取样端口获取IO端口的电压值Varef、第二AD取样端口获取基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上的分压电压值V之后,计算获取热敏电阻RT的阻值的分压公式就变成了:
(Vcc-V)/(V-Varef)=R1/RT,其中RT为热敏电阻RT的阻值,R1为基准电阻R1的阻值。同样已知Varef、V和R1和值,可直接求出热敏电阻RT的阻值。
图4和图5分别是本发明第三、第四实施例提供的温度采样控制***的结构示意图。
参见图4,该第三实施例提供的温度采样控制***除了包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口之外,还包括一连接在微处理器MCU的IO端口与基准电阻R1之间的开关模块。具体地,开关模块的控制端接微处理器MCU的IO端口,开关模块的高电位端同时接微处理器MCU的第一AD取样端口和基准电阻R1的第二端,开关模块的低电位端接地。
参见图5,该第四实施例提供的温度采样控制***除了包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口之外,还包括一连接在微处理器MCU的IO端口与基准电阻R1之间的开关模块。具体地,开关模块的控制端接微处理器MCU的IO端口,开关模块的高电位端同时接微处理器MCU的第一AD取样端口和热敏电阻RT的第二端,开关模块的低电位端接地。
根据图4、图5实施例提供的温度采样控制***,首先通过微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平使得开关模块导通,在基准电阻R1和热敏电阻RT之间产生电压差,以提供取样电压,同样为了保证输出电压的稳定,输出第一预设电平的时间可以保持在0.01~1ms之内。然后,分别通过微处理器MCU的第一AD取样端口获取开关模块的高电位端与电阻相接之处的电压值Varef、第二AD取样端口获取热敏电阻RT与基准电阻R1的串接点上的分压电压值V,微处理器MCU再根据分压公式计算出所述热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值。在获取到温度参数值之后,微处理器MCU的IO端口输出第二预设电平使得开关模块截止,***进入待机状态,就不再产生功耗。并且,为了保证采样效果和低功耗效果,低功耗的待机时间一般也会维持在100~5000ms之间。
并且,图4、图5两个实施例提供的温度采样控制***,也仅是两个实施例中的基准电阻R1和热敏电阻RT的位置发生了调换。工作原理与上述第一、第二实施例提供的温度采样控制***的工作原理相同,在此就不再赘述。需要强调的是,在图4所示的第三实施例中,计算获取热敏电阻RT的阻值的分压公式具体为:(V-Varef)/(Vcc-V)=R1/RT;在图5所示的第四实施例中,计算获取热敏电阻RT的阻值的分压公式具体为:(Vcc-V)/(V-Varef)=R1/RT。同样的,已知Varef、V和R1和值,可进一步求出热敏电阻RT的阻值。
进一步地,本发明实施例还提供一种遥控器。该遥控器其可以适用于小家电、电视机、空调、冰箱等各种家用电器。作为改进,该遥控器内包括了如上任一实施例所述的温度采样控制***。对于该温度采样控制***的结构就不再赘述,但是对于其中的基准电阻R1来说,优选的,选用阻值为10~800KΩ的电阻为佳。
另一方面,本发明实施例还提供了一种基于上述温度采样控制***实现的温度采样控制方法。由上述温度采样控制***的工作过程描述可知,该温度取样控制方法主要包括以下步骤,具体参见图6:
提供采样电压的步骤S10:微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,并保持输出第一预设时长T1;
电压采样步骤S20:微处理器MCU的第一AD取样端口获取IO端口的电压值Varef、第二AD取样端口获取基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上的分压电压值V;
温度获取步骤S30:微处理器MCU根据分压公式计算出热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值;
低功耗待机步骤S40:微处理器MCU的IO端口输出第二预设电平进入待机状态,并维持第二预设时长T2。
根据上述有关温度采样控制***的实施例的描述可知,若温度采样控制***如图4或图5所示、包括一个开关模块,则所述提供采样电压的步骤S10具体为:微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平、控制与其相连的开关模块导通,使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,并保持输出第一预设时长T1;
所述低功耗待机步骤S40具体为:微处理器MCU的IO端口输出第二预设电平、控制所述开关模块截止以进入待机状态,并维持第二预设时长T2。
进一步地,根据前述实施例可知,在具体实施过程中,第一预设时长T1优选为0.01~1ms之间的任一时间,第二预设时长T2优选为100~5000ms之间的任一时间。
并且,若热敏电阻RT连接在工作电源VCC与基准电阻R1之间,则所述分压公式为(V-Varef)/(Vcc-V)=R1/RT;
若基准电阻R1连接在工作电源VCC与热敏电阻RT之间,则所述分压公式为(Vcc-V)/(V-Varef)=R1/RT。
综上所述,根据本发明提供的遥控器、温度采样控制***及控制方法,在微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,通过第一AD取样端口和第二AD取样端口分别进行电压取样,再通过分压公式计算出热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值。本发明的优点主要在于:通过微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平以提供取样电压,但是大部分时间里IO端口输出第二预设电平使整个温度采样控制***处于待机的非采样状态,不会产生功耗,故长时间处于极低功耗状态。另外,此温度采样控制***的结构简单、成本低,温度采样控制方法也具有便捷、成本低、可移值性强的优势。
值得注意的是,上述实施例中,所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种温度采样控制***,其特征在于,所述温度采样控制***包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口;
所述基准电阻R1和热敏电阻RT串接在工作电源VCC与所述微处理器MCU的IO端口之间,所述微处理器MCU的第一AD取样端口与IO端口相连,所述微处理器MCU的第二AD取样端口接在所述基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上。
2.如权利要求1所述的温度采样控制***,其特征在于,所述热敏电阻RT的第一端接所述工作电源VCC,所述热敏电阻RT的第二端同时接所述微处理器MCU的第二AD取样端口和所述基准电阻R1的第一端,所述基准电阻R1的第二端同时接所述微处理器MCU的IO端口和第一AD取样端口。
3.如权利要求1所述的温度采样控制***,其特征在于,所述基准电阻R1的第一端接所述工作电源VCC,所述基准电阻R1的第二端同时接所述微处理器MCU的第二AD取样端口和所述热敏电阻RT的第一端,所述热敏电阻RT的第二端同时接微处理器MCU的IO端口和第一AD取样端口。
4.如权利要求2所述的温度采样控制***,其特征在于,所述温度采样控制***还包括一连接在所述微处理器MCU的IO端口与所述基准电阻R1之间的开关模块;
所述开关模块的控制端接所述微处理器MCU的IO端口,所述开关模块的高电位端同时接所述微处理器MCU的第一AD取样端口和所述基准电阻R1的第二端,所述开关模块的低电位端接地。
5.如权利要求3所述的温度采样控制***,其特征在于,所述温度采样控制***还包括一连接在所述微处理器MCU的IO端口与所述热敏电阻RT之间的开关模块;
所述开关模块的控制端接所述微处理器MCU的IO端口,所述开关模块的高电位端同时接所述微处理器MCU的第一AD取样端口和所述热敏电阻RT的第二端,所述开关模块的低电位端接地。
6.一种遥控器,包括一温度采样控制***,其特征在于,所述温度采样控制***包括基准电阻R1、热敏电阻RT、微处理器MCU及其IO端口和两个AD取样端口;
所述基准电阻R1和热敏电阻RT串接在工作电源VCC与所述微处理器MCU的IO端口之间,所述微处理器MCU的第一AD取样端口与IO端口相连,所述微处理器MCU的第二AD取样端口接在所述基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上。
7.一种基于如权利要求1所述的温度采样控制***实现的温度采样控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:
提供采样电压的步骤:微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,并保持输出第一预设时长T1;
电压采样步骤:微处理器MCU的第一AD取样端口获取IO端口的电压值Varef、第二AD取样端口获取基准电阻R1与热敏电阻RT的串接点上的分压电压值V;
温度获取步骤:微处理器MCU根据分压公式计算出所述热敏电阻RT的阻值,并获取与其相对应的温度参数值;
低功耗待机步骤:微处理器MCU的IO端口输出第二预设电平进入待机状态,并维持第二预设时长T2。
8.如权利要求7所述的温度采样控制方法,其特征在于:
所述提供采样电压的步骤具体为:微处理器MCU的IO端口输出第一预设电平控制与其相连的开关模块导通,使得基准电阻R1和热敏电阻RT之间有电压差,并保持输出第一预设时长T1;
所述低功耗待机步骤具体为:微处理器MCU的IO端口输出第二预设电平控制所述开关模块截止以进入待机状态,并维持第二预设时长T2。
9.如权利要求7所述的温度采样控制方法,其特征在于,所述第一预设时长T1为0.01~1ms之间的任一时间,所述第二预设时长T2为100~5000ms之间的任一时间。
10.如权利要求7所述的温度采样控制方法,其特征在于,在所述温度获取步骤中:
若所述热敏电阻RT连接在所述工作电源VCC与所述基准电阻R1之间,则所述分压公式为(V-Varef)/(Vcc-V)=R1/RT;
若所述基准电阻R1连接在所述工作电源VCC与所述热敏电阻RT之间,则所述分压公式为(Vcc-V)/(V-Varef)=R1/RT;
其中,上述两个公式中的RT为所述热敏电阻RT的阻值,R1为所述基准电阻R1的阻值。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |