溫度取樣裝置及遙控器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于家電領(lǐng)域，尤其涉及一種溫度取樣裝置及采用該溫度取樣裝置的家電遙控器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前大多數(shù)家電產(chǎn)品都要對溫度傳感器(熱敏電阻)進行取樣，傳統(tǒng)的方法多是采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)進行:利用兩個電阻(熱敏電阻RT和電阻Rl)的分壓方式，通過微處理器MCU進行AD轉(zhuǎn)換以完成溫度取樣。但是，一方面AD端口的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，不是每一個MCU處理器都具有足夠的AD端口 ；另一方面，此電路更會長期產(chǎn)生功耗P = U*U/(RT+R1)，在本公式中，U為電源電壓，RT為熱敏電阻的阻值，Rl為分壓電阻阻值。所以，當此溫度采樣電路應(yīng)用在家電的遙控器上時，則會大大縮短電池的壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實用新型的目的首先在于提供一種溫度取樣裝置，旨在解決現(xiàn)有溫度采樣電路中AD端口復(fù)雜、成本高，并且功耗較高的技術(shù)問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的溫度取樣裝置包括:微處理器MCU及其兩個I/O端口、熱敏電阻RT、基準電阻Rl和電容Cl ；
[0005]所述熱敏電阻RT的第一端與所述微處理器MCU的第一 I/O端口相連，所述基準電阻Rl的第一端與所述微處理器MCU的第二 I/O端口相連，所述熱敏電阻RT的第二端和所述基準電阻Rl的第二端同時接所述電容Cl的第一端，所述電容Cl的第二端接地。
[0006]第二方面，本實用新型的目的還在于提供一種遙控器，其可以適用于電視機、空調(diào)、冰箱和其他小家電等家用電器。具體地，該遙控器內(nèi)包括了一個溫度取樣裝置，其特征在于，所述溫度取樣裝置包括微處理器MCU及其兩個I/O端口、熱敏電阻RT、基準電阻Rl和電容Cl ；
[0007]所述熱敏電阻RT的第一端與所述微處理器MCU的第一 I/O端口相連，所述基準電阻Rl的第一端與所述微處理器MCU的第二 I/O端口相連，所述熱敏電阻RT的第二端和所述基準電阻Rl的第二端同時接所述電容Cl的第一端，所述電容Cl的第二端接地。
[0008]綜上所述，根據(jù)本實用新型提供的溫度取樣裝置，微處理器MCU通過設(shè)置其兩個I/O端口分別為輸出高電平、低電平或者輸入狀態(tài)，對電容Cl分別進行充電和放電，并分別記錄電容Cl通過基準電阻Rl和熱敏電阻RT放電的時間tl及時間t2，通過公式RT =Rl*t2/tl計算出熱敏電阻RT的阻值。本實用新型的優(yōu)點主要在于:只需使用微處理器MCU的兩個I/O端口，并且只在電容Cl充電及放電取樣時產(chǎn)生功耗，在一個周期的大部分時間里兩個I/O端口都處于非采樣狀態(tài)，不產(chǎn)生功耗，故長時間地處于極低功耗狀態(tài)。另外，此溫度取樣裝置的電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低，溫度采樣控制方法的可移值性也很強，可用于部分沒有AD端口的微處理器MCU進行熱敏電阻取樣。
【附圖說明】
[0009]圖1是現(xiàn)有的溫度取樣裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2是本實用新型實施例提供的溫度取樣裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖3是本實用新型一實施例提供的溫度取樣控制方法的實現(xiàn)流程圖；
[0012]圖4是圖3所示流程中I/O端口電壓和電容電壓的變化示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0014]圖2是本實用新型實施例提供的溫度取樣裝置的結(jié)構(gòu)圖；為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0015]本實用新型實施例提供的溫度取樣裝置，包括微處理器MCU及其兩個I/O端口(第一 I/O端口和第二 I/O端口)、熱敏電阻RT、基準電阻Rl和電容Cl ；
[0016]電容Cl分別通過熱敏電阻RT、基準電阻Rl與兩個I/O端口相接，具體地，熱敏電阻RT的第一端與微處理器MCU的第一 I/O端口相連，基準電阻Rl的第一端與微處理器MCU的第二 I/O端口相連，熱敏電阻RT的第二端和基準電阻Rl的第二端同時接電容Cl的第一端，電容Cl的第二端接地。
[0017]在上述溫度取樣裝置的工作過程中，首先通過微處理器MCU的I/O端口對電容Cl充電。在具體實現(xiàn)時，微處理器MCU可以設(shè)置其兩個I/O端口都輸出高電平來為電容Cl充電，也可以設(shè)置其中一個I/O端口輸出高電平、另一個I/O端口為輸入狀態(tài)(即高阻狀態(tài))來對電容Cl充電。在電容Cl充滿電后，將第一 I/O端口設(shè)置為高阻輸入狀態(tài)、第二 I/O端口輸出低電平，通過基準電阻Rl對電容Cl放電，此時電容Cl第一端的電壓Vd等于微處理器MCU第一 I/O端口的電壓，通過第一 I/O端口來記錄Vd端電壓從高電平到低電平的時間tl。然后，再通過第一 I/O端口和/或第二 I/O端口輸出高電平對電容Cl充滿電，并把第二 I/O端口 B設(shè)置為高阻輸入狀態(tài)，接著第一 I/O端口輸出低電平通過熱敏電阻RT對電容Cl放電，同時通過第二 I/O端口來記錄相應(yīng)的Vd端電壓從高電平到低電平的時間t2。再通過公式RT = Rl*t2/tl計算出熱敏電阻RT的阻值，并獲取與之相對應(yīng)的溫度參數(shù)值。
[0018]在具體實施過程中，上述溫度取樣裝置的電阻電容充/放電時間的計算公式為:t=R*C*In[(Vl-VO)/ (Vl-Vt)]；
[0019]其中，VO為電容Cl上的初始電壓值；V1為電容Cl最終可充電到或放電到的電壓值為t時刻電容Cl上的電壓值；C為電容Cl的容量；R為充/放電電路上的電阻值。
[0020]若電容Cl是通過基準電阻Rl放電的，微處理器MCU的第一 I/O端口記錄的放電時間 tl 為:tl = Rl*Cl*In[ (Vl-VO)/(Vl-Vt)]----------式(2)
[0021]若電容Cl是通過熱敏電阻RT放電的，微處理器MCU的第二 I/O端口記錄的放電時間 t2 為:t2 = RT*Cl*In[ (Vl-VO)/(Vl-Vt)]----------式(3)
[0022]將上述式(2)和式(3)相除可得，tl/t2 = R1/RT---------式(4)
[0023]即對于微處理器MCU來說，兩個端口記錄的放電時間之比約等于兩個電阻的阻值之比，又因為Rl為基準電阻，則每通過熱敏電阻RT放電一次就可計算出熱敏電阻RT的阻值及對應(yīng)溫度點。并且，對于基準電阻Rl來說，優(yōu)選的，選用阻值為I?SOOkQ的電阻為佳。
[0024]進一步地，本實用新型實施例還提供一種遙控器。該遙控器其可以適用于小家電、電視機、空調(diào)、冰箱等各種家用電器。作為改進，該遙控器內(nèi)包括了一個上述的溫度取樣裝置，具體地，該溫度取樣裝置包括微處理器MCU及其兩個I/O端口、熱敏電阻RT、基準電阻Rl和電容Cl ;熱敏電阻RT的第一端與微處理器MCU的第一 I/O端口相連，基準電阻Rl的第一端與微處理器MCU的第二 I/O端口相連，熱敏電阻RT的第二端和基準電阻Rl的第二端同時接電容Cl的第一端，電容Cl的第二端接地。
[0025]并且，作為優(yōu)選，基準電阻Rl選用阻值為I?SOOkQ的固定電阻為佳。
[0026]根據(jù)本實用新型實施例提供的上述遙控器及其溫度取樣裝置，在進行溫度取樣時只需使用微處理器MCU的兩個I/O端口，并且只在電容Cl充放電取樣時才產(chǎn)生功耗，在一個周期內(nèi)長時間地處于極低功耗狀態(tài)。另外，此溫度取樣裝置的電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低，可用于部分沒有AD端口的微處理器MCU進行熱敏電阻取樣。
[0027]另一方面，本實用新型實施例還提供了一種基于上述溫度取樣裝置實現(xiàn)的溫度取樣控制方法。由上述溫度取樣裝置的工作過程描述可知，該溫度取樣控制方法主要包括以下步驟:
[0028]充電步驟:微處理器MCU通過其第一 I/O端口和/或第二 I/O端口輸出高電平對電容Cl充電；
[0029]基準電阻Rl采樣步驟:微處理器MCU獲取所述電容Cl通過基準電阻Rl放電到電容電壓下降至Vt時的時間tl ；
[0030]熱敏電阻RT采樣步驟:微處理器MCU獲取所述電容Cl通過熱敏電阻RT放電到電容電壓下降至Vt時的時間t2 ；
[0031]溫度獲取步驟:根據(jù)公式RT = Rl*t2/tl計算出所述熱敏電阻RT的阻值，并獲取與其相對應(yīng)的溫度參數(shù)值；其中，RT為所述熱敏電阻RT的阻值，Rl為所述基準電阻Rl的阻值；
[0032]低功耗控制步驟:微處理器MCU控制使得電容Cl完全放電，并保持其兩個I/O端口的狀態(tài)持續(xù)預(yù)設(shè)的一段時間。
[0033]圖3示出了本實用新型一實施例提供的溫度取樣控制方法的實現(xiàn)流程，圖4示出了該流程中I/O端口電壓和電容電壓的變化示意圖。參見圖3和圖4:
[0034]在步驟SlO中，微處理器MCU通過其第一 I/O端口和/或第二 I/O端口輸出高電平對電容Cl充電。
[0035]此為充電步驟。在具體實現(xiàn)時，微處理器MCU可以設(shè)置其兩個I/O端口都輸出高電平來為電容Cl充電，也可以設(shè)置其中一個I/O端口輸出高電平、另一個I/O端口為輸入狀態(tài)(即高阻狀態(tài))來對電容Cl充電。圖4即示出了微處理器MCU設(shè)置其兩個I/O端口都輸出高電平的情況。實際上，即便是雙端口進行充電的方式，在具體實現(xiàn)時還可以更靈活地進行設(shè)置，不一定是同時設(shè)置為高電平，也有可能是分開次序延時設(shè)置，只要能實現(xiàn)對電容Cl充電即可。并且，為了保證電容Cl能充電完全，優(yōu)選基準電阻Rl的阻值在I?800k Ω之間，I/O端口輸出高電平的時間t滿足t彡5*R1*C。假設(shè)選用的基準電阻Rl = 1kQ,電容Cl = 1UF，則微處理器MCU通過其第一 I/O端口和/或第二 I/O端口輸出高電平對電容Cl充電的時間t就優(yōu)選在5ms以上。
[0036]在步驟S20中，微處理器MCU獲取電容Cl通過基準電阻Rl放電到電容電壓下降至Vt時的時間tl。
[0037]此為基準電阻Rl采樣步驟。具體地，微處理器MCU設(shè)置其第