[发明专利]一种基于MCU结温获取环境温度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于MCU结温获取环境温度的方法及装置。

背景技术

一般电子产品采集温度的方法是通过增加热敏电阻器使用ADC检测的方法或者通过增加专用温度传感器获取。但热敏电阻器的特点是，随着温度的变化，自身导电率会发生变化；在硬件方面通过电阻分压法，将热敏电阻器的电阻值转换为电压值，MCU通过ADC获取电压值，并通过软件计算反推出热敏电阻所处位置的温度值。

目前市面上的热敏电阻分为两种，一种是电阻值随温度升高而升高的正温度系数热敏电阻PTC(Positive Temperature Coefficeient)，另外一种是电阻值随温度升高而降低的负温度系数热敏电阻NTC(Negative Temperature CoeffiCient)。在工程上广泛使用的是NTC热敏电阻。

如下为一款常见NTC热敏电阻的T-R(温度-阻值)对应表1。在-20℃时的阻值为95.3370KΩ；在100℃时的阻值为0.663KΩ；随着温度上升，热敏电阻的阻值下降。

表1

硬件测量电路如图1所示，通过已知固定电压V_REF，由已知固定阻值的电阻R和NTC热敏电阻R_N串联组成分压电路，输出分压后的电压值V_ADC。

VADC=VREF×(RNRN+R)]]>

在实际应用中，MCU获取到V_ADC电压值后，根据公式，可推算出R_N的电阻值

RN=VADCVREF-VADC×R]]>

根据NTC电阻的温度-阻值表格可倒推出温度值。

存在问题：热敏电阻的温度-阻值特性并非呈现线性关系，在所示的表格中，温度分辨率为0.5℃，每0.5℃的电阻阻值差是变化的，在最低温(-20℃)的温度差是2.6811K，在最高温(100℃)的温度差是0.0099K即9.9Ω。在高温，需要高精度、低阻值的分压电阻才能有比较正确的温度，在低温下，由于单位温度的阻值差比较大，越高精度的阻值反而增大软件计算量，不利于提高效率。

另外也有使用专用温度传感器芯片获取温度可便利获取温度值，如美国Dallas半导体公司的数字温度传感器DS18B20，只用一个IO口通讯，读取寄存器值获取温度值，所获得温度值相对热敏电阻方式获取的方法更线性、更精确。但是成本上却增加许多。

在电子产品中添加NTC热敏电阻或者数字温度传感器都是通用方法，但是由于这两种方法获取的都是器件周围的温度，产品机壳内部和机壳外部有一定的温度差，所以从热敏电阻或者温度传感器本身获取的温度和实际环境温度会有一定的温度偏差。

使用热敏电阻或者增加温度传感器需要额外占用印制板空间，增加产品空间，占用MCU口线资源，还有物料成本和生产成本，总体上明显增加产品成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于MCU结温获取环境温度的方法及装置，实现在不增加产品成本的前提下获取较线性的环境温度值和MCU周围的温度值。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于MCU结温获取环境温度的方法，包括：