CN201831508U - 一种保温杯水温检测显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种保温杯水温检测显示装置，包括保温杯、温度监测单元、信息处理单元和温度显示单元，其特征在于：温度监测单元、信息处理单元和温度显示单元依次相连，其中温度检测单元和信息处理单元设置在保温杯的内层与外层之间的夹层处，温度显示单元设置在保温杯的外层表面上。本实用新型根据温度检测单元所检测到的保温杯中开水的温度，经过单片机运算处理后，在温度显示单元上进行显示，从而人们可以方便的观察到此刻开水的温度是否适合饮用，减少因估计失误而造成烫伤的事件的发生。这种温度检测及显示方法具有制作方便，电路简单，成本低廉等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于温度检测与信息显示领域，尤其涉及一种基于单片机的保温杯水温检测显示装置。
背景技术
随着科学技术的不断发展以及人民生活水平的日益提高，人们对自身的健康状况也越来越重视和关注。水杯是人们日常生活中最常见，最普遍也是使用频率最高的生活用品之一，但是随着人们对塑料水杯、玻璃水杯等盛水容器对人类健康的危害的逐渐了解和清楚，越来越多的人选择使用保温杯作为盛水容器。因为保温杯采用的是不锈钢材质，不会在开水高温的作用下产生有毒气体和有毒物质。但是由于保温杯不能像塑料水杯或玻璃水杯一样可以通过手触碰水杯的外部来感知水温，因此经常有人因不能正确估计水的温度而发生烫伤的事情。通过检测保温杯内部的开水温度并在保温杯的外部安装显示水温的装置，就能使人们很容易就了解开水的温度，从而一定程度上减少烫伤事件的发生。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种保温杯水温检测显示装置。它能够解决人们无法正确估量水温的问题，即通过AVR单片机来处理温度传感器单元所采集的水温信息，然后将处理后的温度信息传送给温度显示装置，从而达到自动检测水温并进行同步显示的目的。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种基于单片机的保温杯水温检测显示装置，包括保温杯、温度监测单元、信息处理单元和温度显示单元，温度监测单元、信息处理单元和温度显示单元依次相连，其中温度检测单元和信息处理单元设置在保温杯的内层与外层之间的夹层处，温度显示单元设置在保温杯的外层表面上。
本实用新型的其他技术特征为：
所述的温度检测单元包括温度传感器和运算放大器，其中温度传感器为LM35LM35 ，运算放大器为LM324。
所述的信息处理单元为AVR单片机ATMEGA16。
所述的温度显示单元由串行接口8 位LED显示驱动器和3个8位数字的7段数字LED显示器组成。
本实用新型根据温度检测单元所检测到的保温杯中开水的温度，经过单片机运算处理后，在温度显示单元上进行显示，从而人们可以方便的观察到此刻开水的温度是否适合饮用，减少因估计失误而造成烫伤的事件的发生。这种温度检测及显示方法具有制作方便，电路简单，成本低廉等特点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的电路连接原理图。
图3为本实用新型的工作流程图。
以下结合附图和实施例对本实用新型的内同作进一步详细说明。
具体实施方式
参见图1一种保温杯水温检测显示装置，包括保温杯、温度监测单元、信息处理单元和温度显示单元，所述的温度监测单元、信息处理单元和温度显示单元依次相连，其中温度检测单元和信息处理单元设置在保温杯的内层与外层之间的夹层处，温度显示单元设置在保温杯的外层表面上。本实用新型的保温杯水温检测显示装置的所有单元采用7.2V的纽扣电池经过降压成5V后进行电源供给。
所述保温杯为各超市、商场等市场上所常规出售的普通的保温杯，可以是任何体积或类型的保温杯。
温度检测单元包括温度传感器LM35和运算放大器LM324，其能实时的检测保温杯中开水的温度，并将检测到的水温信息进行放大整形后，将放大整形后的水温信息以模拟电压信号的形式传送给信息处理单元，以进行进一步的处理。其中温度检测单元中采用温度传感器LM35来检测保温杯中开水的温度。LM35的输出电压与摄氏温度呈线性关系，温度与电压的转换公式如下：
即水温为0℃时，传感器输出的电压为0V；温度每升高1℃，输出电压就增加10mV。由于传感器输出的电压信号比较微弱，故采用由运算放大器LM324组成的放大整形电路对该电压信号进行5倍放大整形，并将放大后的模拟电压信号传送给信息处理单元，进行进一步的处理。
本实用新型的信息处理单元采用Atmel公司生产的AVR单片ATMEGA16予以实现，其能实时的接收温度检测单元所传送过来的保温杯中开水的温度信息，并对这些信息进行快速准确的处理，然后向温度显示单元输出处理后的控制信号。AVR单片ATMEGA16其包含高性能、低功耗的 8 位微处理器，先进的RISC 结构，512 字节的EEPROM 可擦写10,000 次，四通道PWM，8路10 位ADC。信息处理单元主要接收并处理温度采集单元所传送的信息，并向温度显示单元输出控制信号。
另外，温度显示单元采用Maxim公司生产的串行接口8 位LED 显示驱动器和3个8位数字的7段数字LED显示器，其能实时的接收信息处理单元所输出的处理后的控制信号，并在显示器上进行相应的温度显示。MAX7219是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器，它连接单片机与8位数字的7段数字LED显示，也可以连接条线图显示器或者64个独立的LED。
参照图2，温度传感器LM35的模拟电压信号输出端与LM324的
引脚相连接，将代表水温信息的电压信号送入LM324中进行整流放大。LM324的
引脚与单片机ATMEGA16的PA0引脚相连接，将经过5倍放大后的模拟电压信号送入单片机进行模拟数字转换。单片机的PB5引脚用作串行数据输出与LED 显示驱动器MAX7249的DIN引脚相连接，将数据通过DIN引脚输入到MAX7249中。PB7引脚与时钟脉冲CLK引脚相连接，PD0引脚与数据加载LOAD引脚相连接，将单片机经过运算处理后的温度信息控制信号传送给LED 显示驱动器。MAX7249的7段驱动输出端SEGA-SEGF分别与8段式LED显示器的a,b,c,d,e,f,g7个段相连接，用于驱动这7个段的亮灭；小数点驱动输出端SEGDP与8段式LED显示器的小数点段相连接，用于驱动小数点段的亮灭。DIG0-DIG7分别与LED显示器的地相连接，用于MAX7249根据单片机所传送的控制信号驱动LED显示器进行相应的温度显示。
参照图3，本实用新型的工作流程如下所示：当系统上电，程序初始化之后，LM35温度传感器开始检测保温杯中开水的温度，并将检测到的水温信息以模拟电压的形式输出。由于温度传感器所输出的电压信号太弱，单片机检测不到，故将传感器输出的模拟电压信号送入由LM324组成的放大整流电路，将该水温信号放大5倍并进行整形后送入单片机的A/D口，进行模拟数字转换后，根据程序中所设定的电压与温度的曲线函数，计算得出保温杯中开水的温度，并将该温度信息传送给由3个8位LED显示数码管组成的显示器，在该显示器上进行温度显示。如此往复循环的检测保温杯中的开水温度，从而实现实时的对水温进行检测和显示。
Claims (4)
1.一种保温杯水温检测显示装置，包括保温杯、温度监测单元、信息处理单元和温度显示单元，其特征在于：温度监测单元、信息处理单元和温度显示单元依次相连，其中温度检测单元和信息处理单元设置在保温杯的内层与外层之间的夹层处，温度显示单元设置在保温杯的外层表面上。
2.一种保温杯水温检测显示装置，其特征在于：所述的温度检测单元包括温度传感器和运算放大器，其中温度传感器为LM35LM35 ，运算放大器为LM324。
3.一种保温杯水温检测显示装置，其特征在于：所述的信息处理单元为AVR单片机ATMEGA16。
4.一种保温杯水温检测显示装置，其特征在于：所述的温度显示单元由串行接口8 位LED显示驱动器和3个8位数字的7段数字LED显示器组成。
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| CN102687975A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-09-26 | 孙新凯 | 一种自动检测水温的水杯 |
| CN103099500A (zh) * | 2011-11-14 | 2013-05-15 | 吴江诚达电子科技有限公司 | 一种保温杯 |
| CN104305807A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-01-28 | 上海理工大学 | 带有数字显示温度的保温杯 |
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