KR100783833B1 - 온도 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도 측정 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 온도 측정 장치는 온도 감지 대상의 온도를 감지하는 온도센서와, 온도센서에서 감지된 온도를 표시하는 표시부와, 온도센서에서 감지된 온도를 표시하도록 표시부를 제어하는 마이크로 컴퓨터와, 사용자의 선택에 따라 온오프(on-off)되는 푸시 스위치(Push Switch) 및, 푸시 스위치가 온(on)되면 마이크로 컴퓨터에 동작 전원을 소정 시간 인가되도록 한 후 차단하는 스위칭부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 온도 측정이 필요할 때만 마이크로 컴퓨터에 전원을 제한적으로 공급하여 동작시킴으로써 전류 소모를 감소시킬 수 있다.

온도, 마이크로 컴퓨터, 대기전류, 온도계

Description

온도 측정 장치{THERMOMETER}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치의 구성을 나타낸 도면,

도 2(a)는 두자리의 숫자를 표시할 수 있는 FND의 일 예를 나타낸 도면,

도 2(b)는 도 2(a)에 예시한 FND의 회로도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도, 그리고,

도 4는 본 발명에 따른 온도 측정 장치가 욕조에 설치되어 사용되는 실시예를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10 : 욕조 100 : 온도 측정 장치

110 : 온도센서 120 : 배터리

130 : 스위칭부 140 : 마이크로 컴퓨터

150 : 발진자 160 : 표시부

SW : 푸시 스위치 B : 버튼

본 발명은 온도 측정 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전류 소모를 최소화하는 온도 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 배터리를 동작 전원으로 사용하는 온도계는 전류 소모가 적은 LCD(liquid crystal display)를 온도 표시 수단으로 사용한다. 그러나, LCD의 경우 습도가 높은 욕실과 같은 환경에서는 인식도가 떨어져 사용자에게 불편을 주는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위해서 인식도가 우수한 FND(Flexible Numeric Display)를 사용할 경우 전류 소모가 큰 FND의 특성 때문에 사용자가 배터리를 자주 교체해줘야 하는 문제점이 있다.

한편, 거의 모든 전자제품들은 신호대기를 하기 때문에 적은 양일지라도 계속하여 대기전류를 소모하게 된다. 그런데, 욕조용 온도 측정 장치와 같이 제품 특성 상 일주일에 한두번 사용되는 제품은 적은 양의 대기전류일지라도 결과적으로 무시할 수 없는 양의 전류가 제품 동작과 관계 없이 소비되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전류 소모를 최소화하는 온도 측정 장치를 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치는, 온도 감지 대상의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서에서 감지된 온도를 표시하는 표시부와, 상기 온도센서에서 감지된 온도를 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 마이크로 컴퓨터와, 사용자의 선택에 따라 온오프(on-off)되는 푸시 스위치(Push Switch) 및, 상기 푸시 스위치가 온(on)되면 상기 마이크로 컴퓨터에 동작 전원을 소정 시간 인가되도록 한 후 차단하는 스위칭부를 포함한다.

여기서, 상기 스위칭부는, 상기 푸시 스위치가 온되면 소정의 배터리로부터 상기 동작 전원이 상기 마이크로 컴퓨터에 인가되도록 하는 제1 스위치 및, 소정의 전원 제어신호가 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력되는 동안 상기 제1 스위치를 온 상태로 유지하여 상기 동작 전원이 상기 마이크로 컴퓨터에 계속 인가되도록 하는 제2 스위치를 포함하고, 상기 마이크로 컴퓨터는 상기 동작 전원 인가 시 초기화 된 후 상기 전원 제어신호를 상기 소정 시간 동안 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 스위치는 에미터가 상기 배터리에 접속되고 베이스는 상기 푸시 스위치의 일단에 연결되며 컬렉터는 상기 마이크로 컴퓨터의 전원핀과 리셋핀에 공통 접속되는 PNP 트랜지스터이고, 상기 제2 스위치는 에미터는 그라운드(ground)에 접속되고 베이스는 상기 마이크로 컴퓨터의 상기 전원 제어신호를 출력하는 핀과 접속되며 컬렉터는 상기 푸시 스위치의 일단과 상기 제1 스위치의 베이스에 공통 접속되는 NPN 트랜지스터인 것이 바람직하다.

또한, 상기 푸시 스위치는 온되면 상기 제1 스위치의 베이스를 그라운드에 접속되게 하여 상기 제1 스위치를 온시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 표시부는 복수 자리의 숫자를 표시할 수 있는 FND(Flexible Numeric Display)인 것이 바람직하다.

또한, 상기 FND의 각 자리 숫자의 온오프를 제어하는 제어신호들이 출력되는 상기 마이크로 컴퓨터의 출력핀들과 상기 FND의 공통 단자들 사이에 전류제한저항이 각각 하나씩 위치하는 것이 바람직하다.

삭제

또한, 상기 마이크로 컴퓨터를 동작시키기 위해 필요한 클록을 제공하는 발진자를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 온도센서는 욕조의 일부분에 설치되어 상기 욕조에 담긴 물의 온도를 감지하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 온도 측정 장치(100)는 온도센서(110), 배터리(120), 스위칭부(130), 마이크로 컴퓨터(140), 발진자(Resonator:150), 표시부(160) 및 푸시 스위치(SW)를 포함한다. 스위칭부(130)는 제1 스위치(Q1) 및 제2 스위치(Q2)를 포함한다.

온도센서(110)는 온도 감지 대상의 온도를 감지하여 소정의 전기적 신호로 변환하여 마이크로 컴퓨터(140)에 전달한다. 온도센서(110)는 백금저항온도센서, 서미스터 등이 사용될 수 있으며, 온도 감지 대상의 온도에 따른 저항치 변화를 기초로 온도 감지 대상의 온도를 감지할 수 있다.

배터리(120)는 온도 측정 장치(100)의 각 구성요소에 동작 전원을 공급하는 건전지가 사용될 수 있으며 온도 측정 장치(100)에서 착탈 가능하다.

푸시 스위치(Push Switch:SW)는 사용자의 선택에 따라 온오프(on-off)되며 온도 측정 장치(100)의 동작 개시 여부를 선택받는다. 푸시 스위치(SW)는 일 측은 그라운드(Ground)에 접속되고 타 측은 스위칭부(130)의 제1 스위치(Q1)의 베이스와 제2 스위치(Q2)의 컬렉터에 접속된다. 사용자가 버튼(B)을 누르면, 푸시 스위치(SW)는 온(ON) 상태로 되어 배터리(120)의 동작 전원이 스위칭부(130)를 통해 마이크로 컴퓨터(140)에 공급되도록 하는 기능을 수행하고 다시 오프(OFF) 상태로 복귀한다.

스위칭부(130)는 푸시 스위치(SW)가 온 되면 배터리(120)의 동작 전원을 마이크로 컴퓨터(140)에 소정 시간 동안 인가되도록 한 후 차단한다. 여기서, 배터리(120)의 동작 전원이 마이크로 컴퓨터(140)에 인가되는 시간은 사용자가 표시부(160)에 표시되는 온도를 인식할 수 있는 시간 동안이면 되며, 제조자에 의해 미리 설정될 수 있다.

보다 자세하게는, 스위칭부(130)는 상기한 바와 같이 제1 스위치(Q1)와 제2 스위치(Q2)로 구성된다. 제1 스위치(Q1)는 에미터가 배터리(120)에 접속되고, 베이스는 푸시 스위치(SW)의 일단과 제2 스위치(Q2)의 컬렉터에 접속되며, 컬렉터는 마이크로 컴퓨터(140)의 전원단자(VDD)와 리셋단자(MCLR/VPP)에 공통 접속되는 PNP 트랜지스터로 구현할 수 있다. 제2 스위치(Q2)는 에미터는 그라운드(ground)에 접속되고, 베이스는 마이크로 컴퓨터(140)의 전원 제어신호를 출력하는 단자(RBO/INT)와 접속되며, 컬렉터는 푸시 스위치(SW)의 일단과 제1 스위치(Q1)의 베이스에 공통 접속되는 NPN 트랜지스터로 구현할 수 있다. 여기서, 전원 제어신호는 제2 스위치(Q2)의 베이스에 인가되어 제2 스위치(Q2)를 온 상태로 만드는 전위 레벨을 가진 신호를 의미한다. 스위칭부(130)의 동작에 대해서는 아래에서 보다 자세히 설명한다.

마이크로 컴퓨터(140)는 온도센서(110)로부터 온도 감지 대상의 온도에 대응하는 전기적 신호를 입력받고 이를 기초로 표시부(160)가 온도 감지 대상의 온도를 표시하도록 제어한다. 보다 자세하게는, 마이크로 컴퓨터(140)는 온도센서(110)로부터 온도 감지 대상의 온도에 대응하는 전기적 신호를 단자(RA0/AN0)로 입력받고, 이를 기초로 온도 감지 대상의 온도에 대응하는 데이터 신호를 단자(RB1, RB2, RB3, RB4, RB5, RB6, RB7, RA2/AN2, RA3/AN3)를 통해 표시부(160)로 출력하여 온도 감지 대상의 온도를 표시하도록 제어한다.

또한, 마이크로 컴퓨터(140)는 배터리(120)로부터 동작 전원이 전원단자(VDD)와 리셋단자(MCLR/VPP)에 인가되면 초기화 수행 후 단자(RBO/INT)에서 전원 제어신호를 소정 시간 동안 출력하여 제2 스위치(Q2)를 소정 시간 동안 온 상태로 만든다.

발진자(Resonator:150)는 마이크로 컴퓨터(140)를 동작시키기 위해 필요한 클록을 만들어 마이크로 컴퓨터(140)의 오실레이터 단자(OCS1/CLKIN, OCS2/CLKOUT)를 통해 입출력한다.

표시부(160)는 마이크로 컴퓨터(140)의 제어에 따라 온도센서(110)에서 감지된 온도 감지 대상의 온도를 표시한다. 표시부(160)는 두자리 이상의 숫자를 표시할 수 있는 FND(Flexible Numeric Display)가 사용될 수 있다.

도 2(a)는 두자리의 숫자를 표시할 수 있는 FND의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 2(b)는 도 2(a)에 예시한 FND의 회로도이다.

도 2(a)를 참조하면, 표시부(160)는 십의 자리(DIG1)를 표시하기 위한 7개의 LED(A, B, C, D, E, F, G)와 일의 자리(DIG2)를 표시하기 위한 7개의 LED(A', B', C', D', E', F', G')로 구성된 FND가 사용될 수 있다.

도 1 및 도 2(b)를 참조하면, FND(160)의 공통 단자들(6, 9)은 LED(A, B, C, D, E, F, G)와 LED(A', B', C', D', E', F', G')에 각각 공통 접속되어 마이크로 컴퓨터(140)의 데이터 출력 단자들(RA1/AN2, RA3/AN3)에 연결되어 있다.

FND(160)의 단자(1)는 LED(E, E'), 단자(2)는 LED(D, D'), 단자(3)는 LED(C, C'), 단자(4)는 LED(G, G'), 단자(7)는 LED(A, A'), 단자(8)는 LED(B, B'), 단자(10)는 LED(F, F')와 연결되어 마이크로 컴퓨터(140)의 데이터 출력 단자들(RB1 ~ RB7)에 각각 연결되어 있다. FND(160)는 다이나믹 점등 제어 방법에 의해 십의 자리(DIG1)와 일의 자리(DIG2)가 교번 점등되게 하는 데이터 신호를 마이크로 컴퓨터(140)의 데이터 출력 단자들(RA1/AN2, RA3/AN3, RB1 ~ RB7)로부터 입력받아 온도 감지 대상의 온도를 표시한다.

한편, 종래에는 FND(160)의 LED(A, B, C, D, E, F, G)의 점등을 제어하기 위해 LED(A, B, C, D, E, F, G)에 각각 하나씩 전류제한저항을 연결하였다. 그러나, 본 실시예에서는 전류제한저항에서 소모되는 전류를 줄이기 위해 FND(160)의 공통 단자들(6, 9)과 마이크로 컴퓨터(140)의 데이터 출력 단자들(RA1/AN2, RA3/AN3) 사이에만 전류제한저항(R1, R2)을 각각 하나씩 위치하도록 구현한다.

삭제

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 먼저 사용자가 버튼(B)을 눌러 푸시 스위치(SW)를 온 시키면(S210), 제1 스위치(Q1)는 베이스가 그라운드에 접속되어 온 상태가 됨으로써 배터리(120) 전원이 마이크로 컴퓨터(140)에 인가되도록 한다(S220).

다음으로, 마이크로 컴퓨터(140)는 리셋단자(MCLR/VPP)에 전원이 인가되면 초기화 수행 후 제2 스위치(Q2)의 베이스에 전원제어신호를 출력하고, 온도센서(110)로부터 입력된 온도 감지 대상의 온도에 대응하는 전기적 신호를 기초로 온도 감지 대상의 온도를 표시시키기 위한 데이터 신호를 표시부(160)에 출력한다(S230).

한편, 제2 스위치(Q2)는 베이스에 인가되는 전원 제어신호에 의해 온 상태로 되어 제1 스위치(Q1)의 베이스를 그라운드에 접속되게 한다. 이에 의해, 제1 스위치(Q1)는 마이크로 컴퓨터(140)에서 전원 제어신호가 출력되는 동안 온 상태를 유지하여 배터리(120) 전원을 마이크로 컴퓨터(140)에 계속 인가되도록 한다(S240).

이후, 소정 시간이 경과하면(S250:Y), 마이크로 컴퓨터(140)는 전원 제어신호의 출력을 중단하여(S260) 제2 스위치(Q2)를 오프 상태로 만든다(S270).

다음으로 제2 스위치(Q2)가 오프 상태로 되면, 제1 스위치(Q1)의 베이스와 그라운드의 연결이 끊어져 제1 스위치(Q1)는 오프 상태로 된다(S280). 제1 스위치(Q1)가 오프 상태로 되면 마이크로 컴퓨터(140)로 인가되던 배터리(120)의 전원 공급이 차단된다(S290).

상기와 같은 구성에 의해, 사용자가 온도 측정을 원할 때만 소정 시간 동안 배터리(120) 전원이 마이크로 컴퓨터(140)에 공급되어 마이크로 컴퓨터(140)를 동작시킴으로써 대기 전류를 거의 제로로 만들 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 온도 측정 장치가 욕조에 설치되어 사용되는 실시예를 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 온도 측정 장치는 욕조(10)에 설치되어 욕조 물의 온도를 측정하여 사용자에게 표시할 수 있다. 이를 위해, 온도센서(110)는 욕조(10)에 담긴 물의 온도를 감지할 수 있는 위치에 설치되고, 표시부(160)는 사용자가 쉽게 인식할 수 있는 위치에 설치된다. 또한, 온도 측정 장치(100)를 동작 시키기 위한 버튼(B)은 표시부(160)와 인접한 곳에 위치하도록 설치하여 사용자가 버튼(B)을 누르고 바로 온도를 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 사용자가 온도 측정을 원할 때만 배터리 전원을 마이크로 컴퓨터에 소정 시간 동안 공급하여 동작시킴으로써 대기 전류에 의한 전력 소모를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 전류제한저항을 숫자 1개 당 하나씩만 사용함으로써 소비 전류를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Claims (9)

1. 온도 감지 대상의 온도를 감지하는 온도센서;

   상기 온도센서에서 감지된 온도를 표시하는 표시부;

   상기 온도센서에서 감지된 온도를 표시하도록 상기 표시부를 제어하는 마이크로 컴퓨터;

   사용자의 선택에 따라 온오프(on-off)되는 푸시 스위치(Push Switch); 및,

   상기 푸시 스위치가 온(on)되면 상기 마이크로 컴퓨터에 동작 전원을 소정 시간 인가되도록 한 후 차단하는 스위칭부; 를 포함하고,

   상기 스위칭부는,

   상기 푸시 스위치가 온되면 소정의 배터리로부터 상기 동작 전원이 상기 마이크로 컴퓨터에 인가되도록 하는 제1 스위치; 및,

   소정의 전원 제어신호가 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력되는 동안 상기 제1 스위치를 온 상태로 유지하여 상기 동작 전원이 상기 마이크로 컴퓨터에 계속 인가되도록 하는 제2 스위치; 를 포함하고,

   상기 마이크로 컴퓨터는 상기 동작 전원 인가 시 초기화 된 후 상기 전원 제어신호를 상기 소정 시간 동안 출력하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 스위치는,

   에미터가 상기 배터리에 접속되고, 베이스는 상기 푸시 스위치의 일단에 연결되며, 컬렉터는 상기 마이크로 컴퓨터의 전원핀과 리셋핀에 공통 접속되는 PNP 트랜지스터이고,

   상기 제2 스위치는,

   에미터는 그라운드(ground)에 접속되고, 베이스는 상기 마이크로 컴퓨터의 상기 전원 제어신호를 출력하는 핀과 접속되며, 컬렉터는 상기 푸시 스위치의 일단과 상기 제1 스위치의 베이스에 공통 접속되는 NPN 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 푸시 스위치는 온되면 상기 제1 스위치의 베이스를 그라운드에 접속되게 하여 상기 제1 스위치를 온시키는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 표시부는 복수 자리의 숫자를 표시할 수 있는 FND(Flexible Numeric Display)인 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 FND의 각 자리 숫자의 온오프를 제어하는 제어신호들이 출력되는 상기 마이크로 컴퓨터의 출력핀들과 상기 FND의 공통 단자들 사이에 전류제한저항이 각각 하나씩 위치하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이크로 컴퓨터를 동작시키기 위해 필요한 클록을 제공하는 발진자; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.
9. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 온도센서는 욕조의 일부분에 설치되어 상기 욕조에 담긴 물의 온도를 감지하는 것을 특징으로 하는 온도 측정 장치.

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