一種車載溫度補償時鐘的電路及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及溫度補償時鐘領域，尤其涉及一種車載溫度補償時鐘的電路及方法。
【背景技術】
[0002] 車載電子鐘作為一種汽車顯示設備現在已經廣泛使用在汽車中，其主要為駕駛者 提供時間參考。現有的時鐘芯片可以分為外置晶振和內置晶振兩種類型，外置晶振的價格 便宜但是時間精度容易受到環境溫度的影響，內置晶振的精度高但價格昂貴。由于車載電 子鐘所處的環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 范圍內提供較高精度，室溫下（+25°C)精度典型值為±20ppm相當于每天慢或快1.7秒， 在-45°C?85°C范圍內最多可以達到150ppm，相當于一天時間誤差13秒。
[0003] 同時，在汽車發動時整個系統有電，但是沒有啟動泊車時，系統不帶電，從而時鐘 補償也會停止，從而影響時間的準確性，無法在-40°C?85°C的溫度范圍內能達到誤差小 于一天1秒的精度。
【發明內容】
[0004] 為解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種車載溫度補償時鐘的電路，包括 主控制器、溫度檢測模塊、時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模 塊、所述時鐘模塊、所述電源控制模塊相連，所述主控制器通過所述溫度檢測模塊的電壓變 化計算出環境溫度值和對應的時間誤差值，補償所述時鐘模塊，所述電源控制模塊分別為 所述溫度檢測模塊、所述時鐘模塊和所述主控制器供電。
[0005] 本發明作進一步改進，所述車載溫度補償時鐘的電路還包括存儲器，所述主控制 器設有接口，所述主控制器通過接口與所述存儲器相連。
[0006] 本發明作做進一步改進，所述主控制器為MCU，所述接口為SPI接口，所述存儲器 為EEPROM。
[0007] 本發明作進一步改進，所述電源控制模塊為LDO電源轉換芯片，所述LDO電源轉換 芯片設有使能控制引腳。
[0008] 本發明作進一步改進，所述LDO電源轉換芯片通過所述使能控制引腳接收ACC使 能信號、鬧鐘使能信號和MCU使能信號，所述ACC使能信號、鬧鐘使能信號和MCU使能信號 任何一個有效就能使所述LDO電源轉換芯片上電。
[0009] 本發明作進一步改進，所述溫度檢測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，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] 本發明作進一步改進，所述時鐘模塊包括具有時鐘定時功能的時鐘芯片和時鐘晶 振，所述時鐘芯片通過集成電路總線與所述主控制器相連。
[0011] 本發明作進一步改進，所述時鐘晶振為外置晶振，所述外置晶振為32. 768KHZ的 石英晶體振蕩器。
[0012] 本發明還提供了一種車載溫度補償時鐘的方法，包括以下步驟：
[0013] S1 :系統上電，使能MCU使能信號；
[0014] S2 :從時鐘芯片中讀取當前時間；
[0015] S3 :判斷分鐘是否為0或者30,如果是，執行S4步驟，如果否，執行S2步驟；
[0016] S4:將熱敏電阻分的電壓AD轉換，查找相應的環境溫度值，查找相應的時間誤差 值，然后從EEPROM中讀取時間誤差值，計算新時間誤差值，最后判斷新時間誤差值是否大 于等于1秒，如果是，則執行S5步驟，如果否，將新時間誤差值存儲到EEPROM，然后執行S6 步驟；
[0017] S5 :將秒寄存器延時1S，將新時間誤差值減去1000毫秒，將差值存儲到EEPROM;
[0018] S6 :判斷ACC使能信號是否有效，如果是，執行S2步驟；如果否，執行S7步驟；
[0019] S7 :將下一次鬧鐘時間寫入到鬧鐘寄存器中，然后MCU使能信號無效，系統斷電。
[0020] 本發明作進一步改進，當汽車處于P檔ACC信號無效時，設置時鐘芯片的鬧鐘使能 信號使能系統上電。
[0021] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：綜合了采用外置晶振的時鐘芯片低成 本優點和內置晶振的時鐘芯片精度高、不易受到環境溫度的影響的優點，電路設計簡單， 通過本發明方案來進行時間的溫度補償和校準方法靈活，成本低廉，通過溫度補償之后 在-40°C?85°C的溫度范圍內能達到誤差小于一天1秒的精度。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明車載溫度補償時鐘的電路結構示意圖；
[0023] 圖2為本發明車載溫度補償時鐘的方法流程圖；
[0024] 圖3為20個時鐘晶振樣本溫度與頻率之間的關系圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0026] 如圖1所示，本發明包括主控制器、溫度檢測模塊、時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模塊、所述時鐘模塊、所述電源控制模塊相連，所述主控制 器通過所述溫度檢測模塊的電壓變化計算出環境溫度值和對應的時間誤差值，補償所述時 鐘模塊，所述電源控制模塊分別為所述溫度檢測模塊、所述時鐘模塊和所述主控制器供電。 本發明還包括存儲器，所述主控制器設有接口，所述主控制器通過接口與所述存儲器相連。
[0027] 圖 1 中，所述主控制器為MCU，所述接口為SPI(SerialPeripheralInterface， 串行外設接口）接口，所述存儲器為EEPROM(ElectricallyErasableProgrammable Read-Only Memory，帶電可擦可編程只讀存儲器--一種掉電后數據不丟失的存 儲芯片），EEPROM存儲器用來存儲累積的時間所對應的誤差值。所述MCU還設有IIC(Inter-IntegratedCircuit，集成電路總線）接口和AD轉換（模數轉換）模塊。
[0028] 所述電源控制模塊為LDO(lowdropoutregulator，意為低壓差線性穩壓器）電源 轉換芯片，所述LD0電源轉換芯片設有使能控制引腳。所述LD0電源轉換芯片通過所述使 能控制引腳接收ACC使能信號、鬧鐘使能信號和MCU使能信號，所述ACC使能信號、鬧鐘使 能信號和MCU使能信號任何一個有效就能使所述LD0電源轉換芯片上電。圖中的12V為輸 入電壓，經過LDO電源轉換芯片轉換為5V，5V為常電，系統運行所需電壓。圖1中，VCC為VoltCurrentCondenser，電源的意思。
[0029] 所述溫度檢測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，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