[发明专利]低功耗温湿度计电路结构及其测量控制方法

说明书

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。

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。