一種車載溫度補(bǔ)償時(shí)鐘的電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及溫度補(bǔ)償時(shí)鐘領(lǐng)域，尤其涉及一種車載溫度補(bǔ)償時(shí)鐘的電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 車載電子鐘作為一種汽車顯示設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)廣泛使用在汽車中，其主要為駕駛者 提供時(shí)間參考?，F(xiàn)有的時(shí)鐘芯片可以分為外置晶振和內(nèi)置晶振兩種類型，外置晶振的價(jià)格 便宜但是時(shí)間精度容易受到環(huán)境溫度的影響，內(nèi)置晶振的精度高但價(jià)格昂貴。由于車載電 子鐘所處的環(huán)境溫度的變化范圍比較大，但是典型的32. 768khz音叉晶體不能夠在寬溫 范圍內(nèi)提供較高精度，室溫下（+25°C)精度典型值為±20ppm相當(dāng)于每天慢或快1.7秒， 在-45°C?85°C范圍內(nèi)最多可以達(dá)到150ppm，相當(dāng)于一天時(shí)間誤差13秒。
[0003] 同時(shí)，在汽車發(fā)動(dòng)時(shí)整個(gè)系統(tǒng)有電，但是沒(méi)有啟動(dòng)泊車時(shí)，系統(tǒng)不帶電，從而時(shí)鐘 補(bǔ)償也會(huì)停止，從而影響時(shí)間的準(zhǔn)確性，無(wú)法在-40°C?85°C的溫度范圍內(nèi)能達(dá)到誤差小 于一天1秒的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種車載溫度補(bǔ)償時(shí)鐘的電路，包括 主控制器、溫度檢測(cè)模塊、時(shí)鐘模塊和電源控制模塊，所述主控制器分別和所述溫度檢測(cè)模 塊、所述時(shí)鐘模塊、所述電源控制模塊相連，所述主控制器通過(guò)所述溫度檢測(cè)模塊的電壓變 化計(jì)算出環(huán)境溫度值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間誤差值，補(bǔ)償所述時(shí)鐘模塊，所述電源控制模塊分別為 所述溫度檢測(cè)模塊、所述時(shí)鐘模塊和所述主控制器供電。
[0005] 本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述車載溫度補(bǔ)償時(shí)鐘的電路還包括存儲(chǔ)器，所述主控制 器設(shè)有接口，所述主控制器通過(guò)接口與所述存儲(chǔ)器相連。
[0006] 本發(fā)明作做進(jìn)一步改進(jìn)，所述主控制器為MCU，所述接口為SPI接口，所述存儲(chǔ)器 為EEPROM。
[0007] 本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述電源控制模塊為L(zhǎng)DO電源轉(zhuǎn)換芯片，所述LDO電源轉(zhuǎn)換 芯片設(shè)有使能控制引腳。
[0008] 本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述LDO電源轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)所述使能控制引腳接收ACC使 能信號(hào)、鬧鐘使能信號(hào)和MCU使能信號(hào)，所述ACC使能信號(hào)、鬧鐘使能信號(hào)和MCU使能信號(hào) 任何一個(gè)有效就能使所述LDO電源轉(zhuǎn)換芯片上電。
[0009] 本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫度檢測(cè)模塊包括精密電阻和熱敏電阻，所述精密電 阻和所述熱敏電阻串聯(lián)，所述精密電阻另一端與所述電源控制模塊相連，所述熱敏電阻另 一端接地，所述主控制器連接于所述精密電阻和所述熱敏電阻之間。
[0010] 本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述時(shí)鐘模塊包括具有時(shí)鐘定時(shí)功能的時(shí)鐘芯片和時(shí)鐘晶 振，所述時(shí)鐘芯片通過(guò)集成電路總線與所述主控制器相連。
[0011] 本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，所述時(shí)鐘晶振為外置晶振，所述外置晶振為32. 768KHZ的 石英晶體振蕩器。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種車載溫度補(bǔ)償時(shí)鐘的方法，包括以下步驟：
[0013] S1 :系統(tǒng)上電，使能MCU使能信號(hào)；
[0014] S2 :從時(shí)鐘芯片中讀取當(dāng)前時(shí)間；
[0015] S3 :判斷分鐘是否為0或者30,如果是，執(zhí)行S4步驟，如果否，執(zhí)行S2步驟；
[0016] S4:將熱敏電阻分的電壓AD轉(zhuǎn)換，查找相應(yīng)的環(huán)境溫度值，查找相應(yīng)的時(shí)間誤差 值，然后從EEPROM中讀取時(shí)間誤差值，計(jì)算新時(shí)間誤差值，最后判斷新時(shí)間誤差值是否大 于等于1秒，如果是，則執(zhí)行S5步驟，如果否，將新時(shí)間誤差值存儲(chǔ)到EEPROM，然后執(zhí)行S6 步驟；
[0017] S5 :將秒寄存器延時(shí)1S，將新時(shí)間誤差值減去1000毫秒，將差值存儲(chǔ)到EEPROM;
[0018] S6 :判斷ACC使能信號(hào)是否有效，如果是，執(zhí)行S2步驟；如果否，執(zhí)行S7步驟；
[0019] S7 :將下一次鬧鐘時(shí)間寫(xiě)入到鬧鐘寄存器中，然后MCU使能信號(hào)無(wú)效，系統(tǒng)斷電。
[0020] 本發(fā)明作進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)汽車處于P檔ACC信號(hào)無(wú)效時(shí)，設(shè)置時(shí)鐘芯片的鬧鐘使能 信號(hào)使能系統(tǒng)上電。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：綜合了采用外置晶振的時(shí)鐘芯片低成 本優(yōu)點(diǎn)和內(nèi)置晶振的時(shí)鐘芯片精度高、不易受到環(huán)境溫度的影響的優(yōu)點(diǎn)，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單， 通過(guò)本發(fā)明方案來(lái)進(jìn)行時(shí)間的溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)方法靈活，成本低廉，通過(guò)溫度補(bǔ)償之后 在-40°C?85°C的溫度范圍內(nèi)能達(dá)到誤差小于一天1秒的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為本發(fā)明車載溫度補(bǔ)償時(shí)鐘的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明車載溫度補(bǔ)償時(shí)鐘的方法流程圖；
[0024] 圖3為20個(gè)時(shí)鐘晶振樣本溫度與頻率之間的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026] 如圖1所示，本發(fā)明包括主控制器、溫度檢測(cè)模塊、時(shí)鐘模塊和電源控制模塊，所 述主控制器分別和所述溫度檢測(cè)模塊、所述時(shí)鐘模塊、所述電源控制模塊相連，所述主控制 器通過(guò)所述溫度檢測(cè)模塊的電壓變化計(jì)算出環(huán)境溫度值和對(duì)應(yīng)的時(shí)間誤差值，補(bǔ)償所述時(shí) 鐘模塊，所述電源控制模塊分別為所述溫度檢測(cè)模塊、所述時(shí)鐘模塊和所述主控制器供電。 本發(fā)明還包括存儲(chǔ)器，所述主控制器設(shè)有接口，所述主控制器通過(guò)接口與所述存儲(chǔ)器相連。
[0027] 圖 1 中，所述主控制器為MCU，所述接口為SPI(SerialPeripheralInterface， 串行外設(shè)接口）接口，所述存儲(chǔ)器為EEPROM(ElectricallyErasableProgrammable Read-Only Memory，帶電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器--一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存 儲(chǔ)芯片），EEPROM存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)累積的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的誤差值。所述MCU還設(shè)有IIC(Inter-IntegratedCircuit，集成電路總線）接口和AD轉(zhuǎn)換（模數(shù)轉(zhuǎn)換）模塊。
[0028] 所述電源控制模塊為L(zhǎng)DO(lowdropoutregulator，意為低壓差線性穩(wěn)壓器）電源 轉(zhuǎn)換芯片，所述LD0電源轉(zhuǎn)換芯片設(shè)有使能控制引腳。所述LD0電源轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)所述使 能控制引腳接收ACC使能信號(hào)、鬧鐘使能信號(hào)和MCU使能信號(hào)，所述ACC使能信號(hào)、鬧鐘使 能信號(hào)和MCU使能信號(hào)任何一個(gè)有效就能使所述LD0電源轉(zhuǎn)換芯片上電。圖中的12V為輸 入電壓，經(jīng)過(guò)LDO電源轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為5V，5V為常電，系統(tǒng)運(yùn)行所需電壓。圖1中，VCC為VoltCurrentCondenser，電源的意思。
[0029] 所述溫度檢測(cè)模塊包括精密電阻和熱敏電阻，所述精密電阻和所述熱敏電阻串 聯(lián)，所述精密電阻另一端與所述電源控制模塊相連，所述熱敏電阻另一端接