CN101869432A - 电热水壶中水温的显示方法 - Google Patents

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张北
徐旺
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Abstract

本发明公开了一种电热水壶中水温的显示方法，旨在提供一种可大角度、远距离地观测电热水壶中水的温度，通过色彩突变能很好地区分温度范围的电热水壶中水温的显示方法。本发明采用的技术方案是：一种电热水壶中水温的显示方法，它包括以下步骤：一、在电热水壶内设置温度传感器和三基色灯；二、所述温度传感器感应电热水壶中水的温度变化，根据水的温度变化，所述温度传感器的阻值也发生变化；三、微处理器根据所述温度传感器两端的电压值对应地使所述三基色灯呈现出相应的颜色。本发明可广泛应用于电热水壶中水温的显示领域。

Description

电热水壶中水温的显示方法
技术领域
本发明涉及一种液体温度的显示方法，特别涉及一种电热水壶中水温的显示方法。
背景技术
现有技术中的电热水壶通常都带有温度显示功能，而显示的方法通常是采用显示屏来进行显示。如2007年12月12日申请、专利号为：200720061669.7的中国实用新型专利，其包括：一种带温度显示的电热水壶，包括壶体、壶盖、发热盘和主控制器，壶体内设置的温度传感器，壶盖上设置有显示屏，温度传感器和显示屏分别与主控制器电连接，以测量和显示壶体内水的即时温度。该专利申请文件就公开了一种采用显示屏来显示水温的电热水壶，但通过显示屏来显示水温的这种显示方式，使用者在观看显示屏的角度和距离上都会有所限制。例如：用户离电热水壶比较远时，用户就不能很好地看到显示屏中显示的水温，而且也不利于电热水壶与遥控器相搭配的远程控制。
现有技术中，也有采用在电热水壶的外表面喷涂感温变色材料来显示水温的方法。但这种采用喷涂感温变色材料来显示水温的方法存在以下缺陷：1、感温变色材料在随着水温升高的过程中，感温变色材料通常只能实现由深到浅的颜色渐变(或者感温变色材料由浅到深的颜色渐变)，不能实现如由蓝色直接跳到红色这样的色彩突变，这样也就导致用户不能明确地通过颜色来区分温度范围。2、通常一种感温变色材料不能根据电热水壶外观颜色的不同而选择不同的颜色进行切换，这样也就使电热水壶的外观设计受到了限制。3、在批量生产的过程中，在电热水壶的外观颜色发生变化，需要更换感温变色材料时，生产工艺上也不好控制，容易造成浪费而提高成本。4、感温变色材料通常在现实使用中颜色的亮度也不够高。
发明内容
根据现有技术中所存在的不足，本发明的主要目的是提供一种可大角度、远距离地观测电热水壶中水的温度，通过色彩突变能很好地区分温度范围的电热水壶中水温的显示方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电热水壶中水温的显示方法，它包括以下步骤：
一、在电热水壶内设置温度传感器和三基色灯；
二、所述温度传感器感应电热水壶中水的温度变化，根据水的温度变化，所述温度传感器的阻值也发生变化；
三、微处理器根据所述温度传感器两端的电压值对应地使所述三基色灯呈现出相应的颜色。
本发明步骤三中使所述三基色灯呈现出相应的颜色是通过查询存储在微处理器中的关系表而对应给出，所述关系表表述的是电压值的大小与三基色混合比例的呈现关系。
本发明步骤一中所述三基色灯设置在电热水壶壶身的储水空间内。
本发明步骤一中所述三基色灯的外表空间还设置有灯罩，所述灯罩固定设置在电热水壶壶身上。
本发明步骤一中电热水壶壶身内或手柄内还设置有可充电电池或纽扣电池。
本发明中电热水壶壶身是由可透光的透明材料制成。
本发明中电热水壶壶身是由金属材料制作而成，所述壶身中设置有可透光的水窗。
本发明中所述温度传感器为负温度系数热敏电阻。
本发明中电热水壶壶身上或手柄上或壶盖上还设置有液晶显示屏。
本发明与现有技术相比，通过采用三基色灯所呈现的不同颜色来显示电热水壶中水的温度，从而可以大角度、远距离地显示电热水壶中水的温度，很好地实现与遥控器相搭配的远程控制功能。通过采用三基色灯所呈现的不同颜色来显示电热水壶中水的温度，还解决了现有技术中采用感温变色材料来显示温度时，不能实现由蓝色直接跳到红色这样的色彩突变、不可明确地通过色彩突变来区分温度范围、外观设计受到限制、工艺上不好控制、成本高、感温变色材料显示的颜色亮度不高的技术难题。
附图说明
图1是本发明优选实施例中的工作电路图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合优选实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此部分所描述的优选实施例仅可用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本优选实施例包括以下步骤：
一、在电热水壶内设置温度传感器和三基色灯，所述三基色灯设置在电热水壶壶身的储水空间内。所述三基色灯设置在储水空间内的目的是；在使用电热水壶烧水时便于所述三基色灯照射壶中的水，使用户随时清晰地看到电热水壶中水烧开的过程。所述三基色灯的外表空间还设置有灯罩，所述灯罩固定设置在电热水壶壶身上。所述温度传感器为负温度系数热敏电阻，所述温度传感器的设置方式，可参考本申请人于2008年03月17日申请、申请号为：200820092714.X的中国实用新型专利。
二、在给水加热的过程中，所述温度传感器感应电热水壶中水的温度变化，并根据水温和所述温度传感器自身温度的升高，所述温度传感器自身的阻值也相应减小，从而使所述温度传感器两端输出的电压值也相应减小。
三、微处理器根据所述温度传感器两端的电压值对应地使所述三基色灯呈现出相应的颜色。在此步骤中，使所述三基色灯呈现出相应的颜色是通过查询存储在微处理器中的关系表而对应给出，所述关系表表述的是电压值的大小与三基色混合比例的呈现关系。三基色混合比例的控制，是通过检测所述温度传感器两端的电压值，根据所测的电压值查所述关系表并使微处理器产生一定的脉冲信号来实现三基色混合比例的控制。例如：当所述温度传感器两端的电压值为4.19V时，三基色灯呈现为紫色(具体呈现原理还将在以下文字中进一步阐述。)。
在本优选实施例中，电热水壶壶身是由可透光的透明材料制作，具体可考参申请号为：02225864.7的中国实用新型专利。电热水壶壶身内或手柄内还设置有可充电电池或纽扣电池。其设置所述充电电池或纽扣电池的目的是：当所述电热水壶壶身离开底座时，可依靠所述充电电池或纽扣电池来给微处理器、温度传感器和三基色灯提供电能。
当电热水壶壶身是由金属材料制作而成时，所述壶身中应设置有可透光的水窗。当电热水壶壶身是由金属材料制作且不设水窗时，所述三基色灯应设置在所述电热水壶壶身的外表面，而不设置在电热水壶壶身的储水空间内。这样用户也能直接观察所述三基色灯的颜色变化来辨别水的温度。
本优选实施例还可根据需要，在电热水壶壶身上或者手柄上或者壶盖上设置液晶显示屏来近距离显示水温。
如图1所示，其为该优选实施例的工作电路图，该电路的工作电压为5V。参照该电路图，电路中微处理器部分包括：微控制单元MCU，由电阻R5、电阻R6、电容C5、电容C6组成的复位电路，由电阻R7、陶瓷振荡器XL组成的振荡电路。电路中三基色灯部分包括：三基色LED_RGB、限流电阻R31、限流电阻R32、限流电阻R33。电路中温度检测部分包括：电容C7、电阻R8、电阻R9、温度传感器NTC。
在水加热的过程中，温度传感器NTC随温度变化其电阻发生变化，并通过由电阻R8、温度传感器NTC组成的分压电路，温度传感器NTC两端的电压值也发生变化，这个电压信号通过电阻R9传输到微处理器的AD检测端口TEMP_NTC。微处理器通过检测电压信号来计算实际温度，其计算原理如下：例如在本优选实施例中，电阻R8采用阻值为3.3KΩ±1％的电阻，温度传感器NTC采用阻值为100KΩ±1％的负温度系数热敏电阻。当水温为70℃时，温度传感器NTC的电阻值变为17.3KΩ，VDD的5V输入电压经过电阻R8，温度传感器NTC分压得到4.19V的电压，再经过电阻R9将温度传感器NTC两端的分压结果输出到MCU的AD检测端口TEMP_NTC。MCU采用8位精度AD转换得到AD值为215，经过NTC的R_T表(阻值与温度对应表)可以计算出温度为70℃。微处理器通过IO口LED_R，LED_G，LED_B来控制三基色灯颜色并与温度值相对应。
根据以上控制方法，可将20℃～100℃分为20℃～40℃绿色、40℃～60℃蓝色、60℃～80℃紫色、80℃～100℃红色四个区间；或将50℃以下设为绿色、50℃～70℃设为蓝色、70℃～85℃设为紫色、85℃～100℃红色四个区间，还可任意设置为更多区间。在本优选实施例中采用的是第一种区间设置，即70℃在60℃～80℃的范围中应显示紫色。
其紫色的显示原理是，通过IO口LED_R、LED_G、LED_B用脉宽调制来实现。即：根据色度学的基本原理，当IO口LED_R输出占空比50％的脉冲信号，对应的基色为红色；LED_G输出为高电平，对应的基色为绿色；LED_B输出占空比50％的脉冲信号，对应的基色为蓝色。根据以上原理，还可以通过脉宽调制的方式实现设定任何颜色。
根据以上方法，实现了三基色灯呈现每一种颜色对应一种温度的原理。即当用户在较远的地方看到电热水壶中为紫色光时，即知道该温度在60℃～80℃之间。

Claims (9)

1.一种电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，它包括以下步骤：
一、在电热水壶内设置温度传感器和三基色灯；
二、所述温度传感器感应电热水壶中水的温度变化，根据水的温度变化，所述温度传感器的阻值也发生变化；
三、微处理器根据所述温度传感器两端的电压值对应地使所述三基色灯呈现出相应的颜色。
2.根据权利要求1所述的电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，步骤三中使所述三基色灯呈现出相应的颜色是通过查询存储在微处理器中的关系表而对应给出，所述关系表表述的是电压值的大小与三基色混合比例的呈现关系。
3.根据权利要求1所述的电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，步骤一中所述三基色灯设置在电热水壶壶身的储水空间内。
4.根据权利要求1所述的电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，步骤一中所述三基色灯的外表空间还设置有灯罩，所述灯罩固定设置在电热水壶壶身上。
5.根据权利要求1所述的电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，步骤一中电热水壶壶身内或手柄内还设置有可充电电池或纽扣电池。
6.根据权利要求1所述的电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，电热水壶壶身是由可透光的材料制成。
7.根据权利要求1所述的电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，电热水壶壶身是由金属材料制作而成，所述壶身中设置有可透光的水窗。
8.根据权利要求1至8中任一项所述的电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，所述温度传感器为负温度系数热敏电阻。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电热水壶中水温的显示方法，其特征在于，电热水壶壶身上或手柄上或壶盖上还设置有液晶显示屏。
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