专利名称：基于Android操作系统手机的湿度报警方法
技术领域：
本发明属于手机电池安全的技术领域，具体涉及一种基于Android操作系统手机 的湿度报警方法。
背景技术：
Android为Google开发的基于Linux内核的开源手机操作系统，2007年11月开放 手机联盟(Open Handset Alliance)的成立正式宣布了 Android的诞生，在2008年10月 正式投入市场。目前中国移动的OPhone及其OMS (Open Mobile System)就是基于Android 深度定制的实际产品。Android是一个开源手机操作系统，它不存在任何以往阻碍移动产业 创新的专有权障碍，是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动操作系统。在全世界 范围内，Moto、HTC(多普达)、联想、三星等众多公司都已经推出Android手机产品和上网本 产品，而且有越来越多加速上升的趋势。Android的完全开源性使得Android的开发环境比iPhone OS开放的多。Android 给每个开发者提供了开发创新软件的平台。Google已经开发好的大量现成的应用软件，同 时可以直接使用Google很多的在线服务。Google提供了基于Eclipse的完整开发环境，模 拟器，文档，帮助，示例。同时，Android可以紧密的与Gmail、Google Maps等其他Google 服务结合，给用户提供了便捷的同步和网络服务，是云计算模式的成功模型之一。Android 市场是Android应用程序下载和发布的平台，为用户和开发者提供了便利的发布和下载方 式。由于技术的限制，手机电池内部往往存在着某些缺陷。锂电池在过度潮湿的环境 中，容易发生短路从而瞬间放电产生大量电流，引起自燃或爆炸，造成人员和财产的损失。 Android手机耗电量大，因此也更容易发生危险。目前在Android操作系统的手机中，还没 有针对湿度监测的研究，因此在人身安全上其实存在着巨大的隐患。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于Android操作系统 手机湿度报警方法的技术方案，对手机电池进行湿度监测，防止电池在过度潮湿环境中带 来的危险。所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于包括如下步骤1)手机内设置的湿度传感器收集手机湿度信息；2)湿度传感器通过I2C总线与手机微处理器连接，进行数据的收发和读取，收集 湿度信息；3)手机的Android操作系统中加载对湿度传感器的驱动程序，驱动程序从湿度传 感器中读取湿度信息，并向手机中的应用程序提供能直接访问的湿度报警接口进行报警。所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于所述手机内设置 的湿度传感器型号为SHTlx，SHTlx芯片贴在手机电池表面，通过I2C总线与手机的微处理器连接。所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于所述的I2C总线 是由SHTlx芯片的数据线DATA和时钟SCK构成的串行总线，发送和接收数据。所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于所述手机的 Android操作系统中加载对湿度传感器的驱动程序，驱动程序对数据采集的流程包括如下 步骤1)产生启动序列；2)写地址和控制指令；3)等待转换完成；4)读取数据和校验值；5) 转换数据至相对湿度。所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于湿度传感器 SHTlx芯片送出的温度、湿度需要经过转换，然后表示实际的温度和湿度，其转换公式如 下Tc = dl+dl*Cout(1)RHLiner = Cl+C2*Hout+C3*Hout"2(2)RHTrue = (Tc_25)*(tl+tl*Hout)+RHLiner(3)其中Tc表示摄氏温度；RHLiner是经过线性补偿后的湿度值；RHTrue表示经过 线性补偿和温度补偿后的湿度值；Cout表示相对温度测量值；Hout表示相对湿度测量值；dl，d2是特定系数，dl的取值与SHTll工作电压有关，d2的取值则与SHTll内部 A/D转换器采用的分辨率有关；Cl，C2，C3为线性补偿系数；tl，t2为温度补偿系数。所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于所述的手机中的
应用程序提供能直接访问的湿度报警接口进行报警，当监测到湿度超过警戒湿度即进行报
m 目。本发明采用SHTlx贴片型湿度传感器对手机内部进行湿度监测，并在Android操 作系统中加载对湿度传感器的驱动程序模块，同时使用手机中的应用程序进行湿度监测， 若湿度高于警戒湿度，则进行湿度报警。本方法智能的防止手机电池在过度潮湿环境中所 带来的危险，从而保证了用户的人身和财产的安全，防止意外事故的方生。
图1为SHTlx芯片的引脚示意图；图2为SHTlx芯片的内部结构示意图；图3为SHTlx芯片与手机处理器通信方式的说明。
具体实施例方式以下结合附图对本发明做进一步的说明。
具体实施方式
是在一个时间段内，应用程序通过查询湿度传感器中的信息，然后 进行根据公式转换为实际湿度，来决定是否进行湿度过高的报警，达到保障用户人身和财 产安全的目的。本发明所采用SHTlx芯片的结构如图一所示，本发明是基于Android操作 系统增强和改进，下面详细的说明这个过程。手机内设置的湿度传感器收集手机湿度信息，本发明的湿度传感器型号采用 SHTlx贴片型芯片。先安装SHTlx芯片，SHTlx贴片型芯片具有四根引脚的小体积封装形
4式，度测量范围为0 100% RH，湿度分辨率可达士3.0% RH。SHTlx芯片贴在手机电池表 面，通过I2C总线与手机的微处理器连接，进行数据的收发和读取，收集湿度信息，I2C总线 是由SHTlx芯片的数据线DATA和时钟SCK构成的串行总线，发送和接收数据。SHTlx的数 字输出通过两线数字接口直接连到微处理器上去，其中SCK管脚用于串行时钟输出，Vdo引 脚接电源，GND引脚接地，通过DAT数据进行数据的传入传出，即完成了 SHTlx芯片的安装。SHTlx/7x系列单片集成传感器是Sensirion公司最近推出的一种可以同时测量 湿度、温度和露点的传感器，不需外围元件直接输出经过标定了的相对湿度、温度及露点的 数字信号，可以有效解决传统温、湿度传感器的不足。SHTlx/7x系列单片集成传感器是利用 CMOSensTM技术制造的。内部集成了湿度敏感元件和温度敏感元件、放大器、一个14b的A/D转换器、标定 数据存储器以及数字总线接口以及稳压电路。由于温度传感器和湿度传感器在硅片上是紧 靠在一起，可以精确地测定露点，不会因为两者之间的温度差而引入误差；直接通过A/D据 是存放在芯片上OTP存储器中的标定系数，输出是经过标定的数字信号，可以确保传感器 的性能指标一致性、稳定性好、成本低、使用方便。SHTlx/7x系列电源电压适用范围宽2.4 5. 5V。测量精度高湿度的精度为 士 3.5%，温度的精度为士 0.5°C (在20°C时)。待机时电流低于3μΑ。传感器的数字输 出是通过两线数字接口直接连到微处理器上去，便于进行系统设计。如附图2所示，SHTlx 芯片有4部分组成一个4b的A/D转换器、标定数据存储器以及数字总线接口以及稳压电 路。由于温度传感器和湿度传感器在硅片上是紧靠在一起，可以精确地测定露点，不会因 为两者之间的温度差而引入误差；直接通过A/D据是存放在芯片上OTP存储器中的标定系 数，输出是经过标定的数字信号，可以确保传感器的性能指标一致性、稳定性好、成本低、使 用方便。手机的Android操作系统中加载对湿度传感器的驱动程序，驱动程序从湿度传感 器中读取湿度信息，并向手机中的应用程序提供能直接访问的湿度报警接口进行报警，程 序中预先定义一个警戒湿度，当检测到湿度超过警戒湿度即进行报警。驱动程序对数据采 集的流程包括如下步骤1)产生启动序列；2)写地址和控制指令；3)等待转换完成；4)读 取数据和校验值；5)转换数据至相对湿度。湿度传感器SHTlx芯片送出的温度、湿度需要经过转换，然后表示实际的温Tc = dl+dl*Cout(1)RHLiner = Cl+C2*Hout+C3*Hout"2(2)RHTrue = (Tc_25)*(tl+tl*Hout)+RHLiner (3)其中Tc表示摄氏温度；RHLiner是经过线性补偿后的湿度值；RHTrue表示经过 线性补偿和温度补偿后的湿度值；Cout表示相对温度测量值；Hout表示相对湿度测量值；dl，d2是特定系数，dl的取值与SHTll工作电压有关，d2的取值则与SHTll内部 A/D转换器采用的分辨率有关；Cl，C2，C3为线性补偿系数；tl，t2为温度补偿系数。其中参数Cl、C2、C3，tl、t2，dl、d2的各转换关系如下各表所示。表1湿度线性补偿系数SOrhC1C2C312位- 40.0405-2. 8 X IO68位- 40. 648-7. 2 X IO4表2湿度值温度补偿系数
SOEHtit212位0. 010. 088位0. 010.00128表3
VDD/VCl1/°CCl1/0 F5-40.00-40.004-39.75-39.503. 5-39. 65-39.353-39.60-39.282. 5-39.55-39.23表 4
SOd2,Cd2/° F14位0. 010. 018
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测试电路使用AT89C2051对传感器进行读写，SHTlx芯片与手机处理器通信方式 如附图3所示。SHTlx/7x系列传感器采用SCK，DATA进行通信，但是其协议有别于I2C总线。当一个SCK高电平时，DATA出现低电平，然后SCK变为低电平，接着当SCK高电平 时DATA变为高电平则表示开始数据读写(启动序列)。然后是3B的地址+5B的命令，然后 在SCK继续发送一个周期的时钟表示ACK，这时传感器开始测量，约ll/55/210ms(分别对 应8/12/14位精度)后，传感器在DATA上送出低电平表示测量结束，然后送出测量数据和 校验和。为保证测量的可靠，应核对校验和。第三步，基于驱动程序提供的API设计应用程序。在Linux中，驱动程序是内核的 一部分，它屏蔽了硬件细节，是整个操作系统的基础。驱动程序与Linux内核结合有两种方 式在编译内核时，静态地链接进内核；在系统运行时，以模块加载的方式加载进内核。驱动程序已经提供了复位resetO，写一个字节writebyte(uchar comd)，读取 一个字节readbyteO等API，通过这些API，应用程序的设计应遵循以下几个步骤复位 SHTlx芯片，向芯片发出控制字节，从芯片中读取字节。
权利要求
基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于包括如下步骤1)手机内设置的湿度传感器收集手机湿度信息；2)湿度传感器通过I2C总线与手机微处理器连接，进行数据的收发和读取，收集湿度信息；3)手机的Android操作系统中加载对湿度传感器的驱动程序，驱动程序从湿度传感器中读取湿度信息，并向手机中的应用程序提供能直接访问的湿度报警接口进行报警。
2.如权利要求1所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于所述 手机内设置的湿度传感器型号为SHTlx，SHTlx芯片贴在手机电池表面，通过I2C总线与手 机的微处理器连接。
3.如权利要求2所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于所述 的I2C总线是由SHTlx芯片的数据线DATA和时钟SCK构成的串行总线，发送和接收数据。
4.如权利要求1所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于所述 手机的Android操作系统中加载对湿度传感器的驱动程序，驱动程序对数据采集的流程包 括如下步骤1)产生启动序列；2)写地址和控制指令；3)等待转换完成；4)读取数据和校 验值；5)转换数据至相对湿度。
5.如权利要求4所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于湿度 传感器SHTlx芯片送出的温度、湿度需要经过转换，然后表示实际的温度和湿度，其转换公 式如下
6.如权利要求1所述的基于Android操作系统手机的湿度报警方法，其特征在于所述 的手机中的应用程序提供能直接访问的湿度报警接口进行报警，当监测到湿度超过警戒湿 度即进行报警。
全文摘要
基于Android操作系统手机的湿度报警方法，属于手机电池安全的技术领域。包括如下步骤手机内设置的湿度传感器收集手机湿度信息；湿度传感器通过I2C总线与手机微处理器连接，进行数据的收发和读取，收集湿度信息；手机的Android操作系统中加载对湿度传感器的驱动程序，驱动程序从湿度传感器中读取湿度信息，并向手机中的应用程序提供能直接访问的湿度报警接口进行报警。本发明采用湿度传感器对手机内部进行湿度监测，并在Android操作系统中加载对湿度传感器的驱动程序模块，同时使用手机中的应用程序进行湿度监测，若湿度高于警戒湿度，则进行湿度报警。智能的防止手机电池在过度潮湿环境中所带来的危险，保证了用户的人身和财产的安全，防止意外事故的方生。
文档编号H04M1/725GK101986360SQ20101052389
公开日2011年3月16日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者吴明晖, 袁辉, 陈天洲, 颜晖 申请人:浙江大学