数字式智能型LCD双屏显示温度计

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随着大规模集成电路的发展,一种可测量常温的智能型专用集成电路已问世。下面介绍由这种芯片组装的廉价的具有较高精度的数字式智能型双屏显示温度计。

这种温度计的外形尺寸为178×80×20(mm),见图1。它由两套测量和显示装置组成,除了可显示环境温度外(通过半导体温度传感器),还可通过探头配有3米长的补偿导线,用来测量外部温度。如被加工原料、冰箱内部以及养殖、孵化、温室等,且使用直观、方便。其主要技术指标为:

图1
图1 🔍原图 (346×413)

室内(环境)温度显示范围-5~+50℃(+23~+122°F),误差小于0.1℃,外部(探头测量)温度显示范围为—40~+5O℃(-40~+122°F),误差小于0.3℃。在温度计的背后,装有摄氏、华氏转换开关,可任选显示方式。另外,它可同时将内部和外部的最高温度和最低温度储存起来。如测昼夜温差或一个月内的温度最高点和最低点,其两个极限值可自动记忆,且记忆时间不限。

这种温度计的专用集成电路,采用直接将芯片封装在双面印制电路板上,类似数字电子表芯的封装形式,其成本仅为LED显示温度计的三分之一,却相当于两个温度计的功能。

图2
图2 🔍原图 (539×311)

该温度计的工作原理框图,如图2所示。它由半导体温度传感器和芯片内电路组成的电桥,将温度变化转换为模拟量,在中央控制器的作用下,采样放大电路每秒钟采样一次,然后经A/D转换器将模拟量转换为数字量。值得一提的是该电路专门设计了数字式非线性校正电路,有效地克服了温度传感器在不同温度下所产生的非线性误差,因而使精度大大提高。与传统的模拟量非线性校正电路相比,具有不需要调整和修正精度高等优点。芯片内设有的储存单元,不仅可将最高、最低温度储存下来,而且还可不断地比较、刷新,将最新的两个极大值温度数据存入储存器内。随机锁存器内是当前温度的数字量,这三个数字量在操作按钮的控制下,经译码后任意在液晶屏上显示。温度计内有两套功能相同的芯片,图2所示只是其中的一部分。另一个传感器用一根3米多长的补偿导线连接,可随意放在室内或被测温的物体中。传感器安装在室外时,可按图3固定,传感器要避免阳光直射。

图3
图3 🔍原图 (256×160)

温度计上面的液晶屏显示外部传感器所测温度,下面的液晶屏显示周围环境或室内温度。面板上设有4个按钮,“l”和“4”分别是内部和外部温度的测试键。按动按钮可分别在上、下液晶屏上显示“MEM”(存储),按2(最低温)或3(最高温),可分别观测到内存储器中的外部或周围环境的最高和最低温度。

最后,介绍一下如何清除最高和最低温的数据:首先按动按钮1或4,使屏幕左上方无“MEM”显示,然后按动按钮2不放开,同时按下按钮1,松开按钮后,室内最低温度的数据即被清除。最高温度及室外最高和最低温数据的清除同上。当原来的数据被清除后,即开始存储新的最高和最低温的数据。当液晶板上无“MEM”时,温度计显示的是当前的温度值。温度计的两套装置分别用两节5号电池供电,仅用一部分显示时,只需装入对应的一节电池。电池的耗电极小,每次可用一年以上。(陈九如)