前言

现在为止也开发了许多杰理，中科蓝讯TWS蓝牙耳机、音响项目 SDK的案子，在调试案子时不断的向前辈们学习到了很多关于蓝牙音响、蓝牙TWS耳机专业的知识。想在这里做一个学习汇总，方便各位同行和对杰理芯片SDK感兴趣的小伙伴们学习；

本章详细讲解中科蓝讯SDK开发-BT897X、BT891X、AB573X、AB572X 系列 NTC过温保护功能教程

1、NTC硬件电路原理

1.1 什么是 NTC

NTC（Negative Temperature Coefficient）热敏电阻是一种电阻值随温度升高而降低的半导体器件。其核心参数：

1.2 串联分压电路的基本原理

先抛开热敏电阻，看最基础的串联分压电路：两个电阻首尾相接串在电源和地之间，从中间节点引出输出电压。

V_in（电源电压） │ ┌───┴───┐ │ R1 │ └───┬───┘ │ ├──────── V_out（输出电压，即我们采样的点） │ ┌───┴───┐ │ R2 │ └───┬───┘ │ GND

串联电路的三个基本事实：

1. 电流相同：R1 和 R2 串联在同一条回路上，流过它们的电流 I 完全相同
2. 欧姆定律：每个电阻两端的电压 U = I × R
3. 电压相加：两个电阻上的电压加起来等于电源电压，U_R1 + U_R2 = V_in

分压公式三步推导：

一条直觉规律：串联电路中电压按阻值比例分配——谁的阻值大，谁分到的电压就多：

• R2 = R1 时：各分一半，V_out = V_in / 2
• R2 远大于 R1 时：R2 几乎分走大部分电压
• R2 远小于 R1 时：R2 只能分到小部分电压

数字例子（V_in = 3.7V，R1 = 100K）：

1.3 从分压到测温：把下臂换成热敏电阻

现在把上面分压电路里的固定电阻 R2换成 NTC 热敏电阻（记作 R_ntc），R1 就是上拉电阻 R_pu，中间节点接 ADC 引脚——这就是 NTC 测温电路：

VDD │ ┌───┴───┐ │ R_pu │ ← 上臂：固定上拉电阻（本工程 100K） └──────┘ │ ├──────── V_adc → 接 ADC 引脚（PB0） │ ┌───┴───┐ │ R_ntc │ ← 下臂：热敏电阻（阻值随温度变化） └──────┘ │ GND

代入 1.2 节的分压公式：

V_adc = VDD × R_ntc / (R_pu + R_ntc)

关键变化：R_ntc 不再是固定值，而是随温度变化（NTC 特性：温度越高阻值越小）。于是温度一变，下臂分到的电压就跟着变：

用本工程的数值感受（VDD=3.7V，R_pu=100K）：

测温链条就此成立：

温度 → R_ntc（R-T 特性） → V_adc（分压公式） → ADC 读数（量化）

反过来用：测出 ADC 读数 → 反推 R_ntc → 查 R-T 表得温度。这就是“用 saradc 采样热敏电阻分压值推算温度”的全部原理。

最后一步量化：ADC 把 V_adc 换算成 0~255 的数字：

ADC = V_adc / VDD × 255 = R_ntc / (R_pu + R_ntc) × 255

注意分子 V_adc 和参考 VDD 都正比于电源电压，相除后 VDD 被约掉——所以 ADC 读数只取决于电阻比值，与电池电量无关（比率式测量，详见 1.4 节）。

1.4 SARADC 采样精度

AB573x 的 SARADC 硬件分辨率为10-bit（0~1023），软件提供两套读取接口：

NTC 功能使用的是 8-bit 接口（system.c L63）：

if (saradc_get_value8(ADCCH_NTC) <= xcfg_cb.ntc_thd_val)

因此阈值公式中的满量程是255（而非 1023）。ntc_thd_val在 xcfg.h 中定义为u8类型，范围 0~255，与 8-bit 接口匹配。

其他信息：

由于 ADC 参考电压与上拉电阻供电都是 VDD（比率式测量），ADC 读数仅取决于电阻分压比值，与电池电压高低无关。电池从 4.2V 放电到 3.0V，同一温度下 ADC 读数不变，阈值无需随电压修正。

扩展：若需要更高精度的温度检测，可自行修改sys_ntc_check()使用saradc_get_value10()接口，此时公式中的 255 换成 1023，阈值范围变为 0~1023。但需注意xcfg_cb.ntc_thd_val是 u8，最大只能存 255，若要用 10-bit 需额外扩展配置字段或用编译期宏代替。

1.5 为什么选 100K 上拉 + 100K NTC（阻抗匹配原理）

分压电路的输出灵敏度（NTC 每变化 1Ω，ADC 变化多少）为：

dV/dR_ntc = VDD × R_pu / (R_pu + R_ntc)²

对 R_pu 求极值可知：当 R_pu = R_ntc 时灵敏度最大，此时分压点恰好在 VDD/2（ADC 中点 128）。

选择 100K 上拉 + 100K NTC 的三个理由：

1.6 若用 10K 上拉配 100K NTC 会怎样（失配分析）

如果把上拉换成 10K（内部或外部），而 NTC 仍是 100K，则 R_pu ≠ R_ntc，严重失配。对比两种方案的 ADC 读数（NTC 均为 100K B4250）：

结论：方案B（10K 上拉）在常温区（0~30°C）ADC 被压在 226~248 的饱和区，20°C 的变化只换来 22 个 ADC 计数；而方案A（100K 上拉）同样区间用了 113~201 共 88 个计数，分辨率约为方案B的 4 倍。失配时分压点被 R_ntc “拉死”在接近 VDD 的位置，温度变化几乎不改变 ADC 读数，等效温度误差（每 1 个 ADC 计数代表多少°C）显著变大。

所以：上拉电阻必须与 NTC 在目标温度附近的阻值同数量级。本工程 NTC 是 100K，上拉就必须用 100K，不能用 10K。

2. 阈值计算方法（外部 100K 上拉方案）

2.1 公式

ntc_thd_val = R_ntc / (R_pu + R_ntc) × 255

本工程 R_pu = 100K = 100000Ω，代入后：

ntc_thd_val = R_ntc / (100000 + R_ntc) × 255

触发逻辑：当 ADC 采样值≤ ntc_thd_val时，温度已达或超过保护温度，执行关机保护。

2.2 计算步骤

假设要在60°C触发保护：

3. 软件配置层

3.1 编译期开关（config.h L693-697）

/***************************************************************************** * Module : NTC预警关机功能配置 ******************************************************************************/ #define USER_NTC 0 // 总开关：0=关闭，1=编译NTC代码 #define ADCCH_NTC ADCCH_PB0 // NTC使用的ADC通道（PB0 = channel 0）

• USER_NTC：编译期总开关。设为 0 时，所有 NTC 代码都不会被编译（#if USER_NTC包裹）。
• ADCCH_NTC：选择 NTC 连接的 GPIO 对应的 SARADC 通道。可选ADCCH_PB0~PB7/ADCCH_PE4~PE7（见config_define.hL62-70）。

3.2 出厂配置（earphone.setting + xcfg.xm）

即使USER_NTC=1编译通过，还有运行期开关（Downloader 工具配置）：

对应xcfg.xm定义（L26-28）：

config(CHECK, "是否使能NTC", "是否使能NTC", NTC_EN, 0); config(CHECK, "NTC使用内部10K上拉", "...使能程序中的宏USER_NTC后才有效", NTC_USER_INNER_PU, 0, NTC_EN); config(BYTE, "NTC阈值", "NTC阈值", NTC_THD_VAL, 0, 255, 100, NTC_EN);

对应xcfg.h位域（L27-29）：

u32 ntc_en : 1; //是否使能NTC u32 ntc_user_inner_pu : 1; //NTC使用内部10K上拉 u8 ntc_thd_val; //NTC阈值（0~255）

3.3 配置联动关系（双重开关）

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ USER_NTC = 1 ? │ │ ↓ YES ↓ NO │ │ 代码被编译 所有NTC代码不存在 │ │ ↓ │ │ xcfg_cb.ntc_en = True ? │ │ ↓ YES ↓ False │ │ 运行期检测生效 sys_ntc_check()立即return 0 │ │ ↓ │ │ xcfg_cb.ntc_user_inner_pu ? │ │ ↓ True ↓ False │ │ adcch_io_pu10k_enable() 使用外部上拉（硬件设计） │ │ ↓ │ │ xcfg_cb.ntc_thd_val = ? │ │ （与ADC采样值比较的阈值） │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

要启用 NTC 保护，必须同时满足：

1. config.h中USER_NTC = 1（编译期）
2. Downloader 工具中勾选"是否使能NTC"（ntc_en = True）
3. 正确配置阈值（ntc_thd_val）
4. 硬件上 NTC 接到对应 ADC 引脚

4. 软件运行框架

4.1 完整数据流图

┌─────────────── 初始化阶段 ───────────────────────────────────────┐ │ │ │ sys_init() → bsp_saradc_init() → saradc_init() + saradc_start() │ │ → adkey_init() │ │ ├─ if(ntc_user_inner_pu) adcch_io_pu10k_enable() │ │ └─ if(ntc_en) adc_ch |= BIT(ADCCH_NTC) │ │ → saradc_set_channel(adc_ch) //使能NTC ADC通道 │ │ → sys_set_tmr_enable(1, 1) //启动5ms/1ms定时器 │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ 每5ms循环 ┌─────────────── 采样阶段（SARADC 硬件） ──────────────────────────┐ │ │ │ SARADC 自动转换（ping-pong 模式）： │ │ 每轮 bsp_saradc_process()： │ │ ① saradc_is_finish() → 检查上轮转换完成 │ │ ② saradc_get_result() → 读取结果到 saradc_cb.value[] │ │ ③ saradc_start() → 启动下轮转换 │ │ 结果：saradc_cb.value[ADCCH_NTC] = 10-bit ADC值 │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ 同一次5ms中断 ┌─────────────── 检测阶段（sys_ntc_check） ────────────────────────┐ │ │ │ usr_tmr5ms_thread() [system.c L99-195, 5ms中断上下文] │ │ ├─ bsp_key_scan() // L116: 含 bsp_saradc_process() │ │ │ └─ 读取ADC结果到 saradc_cb.value[] │ │ └─ sys_ntc_check() // L131-133: NTC检测 │ │ ├─ if(!ntc_en) return 0 // 未使能直接跳过 │ │ ├─ adc_val = saradc_get_value8(ADCCH_NTC) // 取8-bit值 │ │ ├─ if(adc_val <= ntc_thd_val) // ★超温判定 │ │ │ ├─ n_cnt++ // 去抖计数 │ │ │ └─ if(n_cnt >= 20) // 连续20次=100ms │ │ │ → sys_cb.pwroff_flag.ntc_ind = 1 // ★置标志 │ │ │ → return 1 │ │ └─ else: n_cnt = 0 // 恢复正常，清零计数 │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ 标志位被设置后 ┌─────────────── 执行阶段（pwroff_process） ───────────────────────┐ │ │ │ func_process() [func.c L534-651, MAIN线程每轮消息泵调用] │ │ └─ pwroff_process() [func.c L234-270] │ │ ├─ if(pwroff->all_flag != 0) // ★检查所有关机标志 │ │ │ ├─ charge_full_ind → tone_en=0 (无声关机) │ │ │ ├─ aux_insert_ind → tone_en=2 (AUX提示音) │ │ │ └─ else(含ntc_ind) → tone_en=1 (播放关机提示音) │ │ └─ func_cb.sta = FUNC_PWROFF // ★切换到关机态 │ │ │ │ func_run() while(1) → case FUNC_PWROFF: │ │ └─ func_pwroff(tone_en=1) [func_lowpwr.c L16-107] │ │ ├─ 播放 RES_IDX_POWEROFF 关机提示音 │ │ ├─ 断开蓝牙 func_bt_chk_off() │ │ ├─ 等待按键松开 │ │ ├─ dac_power_off() + bsp_saradc_exit() │ │ └─ sfunc_pwrdown(1) → lowpwr_pwroff_mode() → 关机 │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────────────┘

4.2 sys_ntc_check() 源码详解

代码讲解：

// system.c L54-76 #if USER_NTC AT(.com_text.ntc) u8 sys_ntc_check(void) { if (!xcfg_cb.ntc_en) { // ① 运行期开关检查（Downloader配置） return 0; } static int n_cnt = 0; // ② 去抖计数器（static保持跨调用） if (xcfg_cb.ntc_en) { if (saradc_get_value8(ADCCH_NTC) <= xcfg_cb.ntc_thd_val) { // ③ 核心判定 if (n_cnt >= 20) { // ④ 连续20次×5ms = 100ms 去抖 sys_cb.pwroff_flag.ntc_ind = 1; // ⑤ 置关机标志 return 1; } else { n_cnt++; // ⑥ 计数递增 } } else { n_cnt = 0; // ⑦ ADC恢复（温度回落），清零重来 } } return 0; } #endif

去抖设计解读：

• 100ms 去抖（20×5ms）：足够滤除 ADC 噪声/瞬间干扰
• "归零式"去抖：中间只要有一次不满足就清零重来（非"累计式"），确保只有持续超温才触发
• 一旦ntc_ind=1，函数每次都返回 1（因为n_cnt >= 20持续为真），但标志已置位不影响

4.3 关机标志联合体

// system.h L27-44 struct pwroff_tag { volatile union { struct { u8 charge_full_ind : 1; // bit0: 充满关机 u8 ntc_ind : 1; // bit1: ★NTC过温关机 u8 low_bat_ind : 1; // bit2: 低电关机 u8 aux_insert_ind : 1; // bit3: AUX插入关机 u8 pwr_key_ind : 1; // bit4: 按键关机 u8 timeout_ind : 1; // bit5: 超时关机 u8 user_ind : 1; // bit6: APP/TWS等用户操作 }; u8 all_flag; // 任意一位置1 → all_flag != 0 }; u8 tone_en; // 关机提示音类型 ... };

pwroff_process()（func.c L252）通过all_flag != 0一次性检测所有关机源。NTC 触发后：

• tone_en = 1（播放正常关机提示音RES_IDX_POWEROFF）
• 进入FUNC_PWROFF→func_pwroff()→ 断蓝牙 → 关 DAC →sfunc_pwrdown()→ 芯片进入 Power Down 模式

4.4 调用时序图

时间轴 ──────────────────────────────────────────────────────────────→ 5ms中断: │────│────│────│────│────│────│────│... ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ NTC检测: [正常][正常][超温][超温][超温]...[超温×20][触发!] n=0 n=0 n=1 n=2 n=3 n=20 ntc_ind=1 ↓ MAIN线程消息泵: func_process() ↓ pwroff_process() ↓ all_flag≠0 → FUNC_PWROFF ↓ func_pwroff(tone_en=1) ↓ 播放关机音 → 断BT → powerdown

5. 充电模式下 NTC 保护缺失分析

5.1 问题本质

公版 SDK 设计：NTC 保护仅在非充电模式（耳机放电态）生效。充电模式下无 NTC 保护。

根因分析（两条路径都不工作）：

关键断点：func_charge_process()（func_charge.c L134-175）有自己独立的while(1)循环：

void func_charge_process(void) { u32 counter = 0; while (1) { WDT_CLR(); delay_5ms(1); // 等待5ms（中断仍触发） u8 charge_sta = sfunc_charge_process(counter++); // 仅充电处理 if(charge_sta == CHAG_STA_OFF) { // 只检查"DC拔出" func_cb.sta = func_cb.last; break; } // ← 这里从不检查 pwroff_flag！ // ← 从不调用 func_process() / pwroff_process()！ } }

即使 5ms 中断里sys_ntc_check()把ntc_ind置了 1，充电循环永远不读取该标志，所以保护动作永远不执行。

5.2 如何为充电模式添加 NTC 保护

在sfunc_charge_process()或func_charge_process()的循环中，添加 NTC 检测调用：

方案 A：在 sfunc_charge_process() 中添加（推荐）

// func_charge.c → sfunc_charge_process() 内添加 u8 sfunc_charge_process(u32 counter) { ... if ((counter % 20) == 0) { // 每100ms检测一次（counter每次+1=5ms） charge_process(); #if USER_NTC if (sys_ntc_check()) { // ★添加NTC检测 return CHAG_STA_OFF; // 超温 → 退出充电（或自定义处理） } #endif } ... }

方案 B：在 func_charge_process() while循环中直接检查标志

while (1) { WDT_CLR(); delay_5ms(1); #if USER_NTC if (sys_cb.pwroff_flag.ntc_ind) { // ★检查NTC标志（5ms ISR中已置位） // 充电中NTC超温处理： // 方案1：停止充电 + 关机 sfunc_charge_exit(); sys_cb.pwroff.tone_en = 0; // 充电中不播提示音（喇叭可能未使能） func_cb.sta = FUNC_PWROFF; break; // 方案2：仅停止充电，不关机 // charge_off(); // sys_cb.pwroff_flag.ntc_ind = 0; // 清标志 // break; // 回到上个功能态 } #endif u8 charge_sta = sfunc_charge_process(counter++); ... }

方案选择建议：

• 充电时超温通常是电池安全问题，建议停止充电 + 关机（方案 B + 方案 1）
• 若产品需要"停止充电但不关机"（如仅降低充电电流），可自定义处理逻辑
• 注意：充电模式下 DAC/提示音可能已被关闭（dac_power_off()infunc_charge_enter），所以tone_en=0静默关机更合理

5.3 CHARGE_LOW_POWER_EN=1 时的额外注意

若启用了充电低功耗模式（CHARGE_LOW_POWER_EN=1）：

• 系统时钟切换到 RC2M（2MHz）
• Timer0 重配为 1ms ISR（而非原来的 5ms）
• SARADC 时钟切换到 RC
• func_charge_process()使用delay_us(350)而非delay_5ms(1)

此时：

• usr_tmr5ms_thread()的调用频率可能改变（不再是精确 5ms）
• SARADC 采样精度可能受 RC 时钟影响
• 若要在充电低功耗模式下做 NTC，需验证 ADC 采样准确性，或在func_charge_process的 tight loop 中直接调用bsp_saradc_process()+sys_ntc_check()

制作不易！喜欢的小伙伴给个小赞赞！喜欢我的小伙伴点个关注！有不懂的地方和需要的资源随时问我哟！