一種低成本的數(shù)字溫度計，屬于溫度測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，在中低溫測溫領(lǐng)域，主要應(yīng)用儀表有如下幾種：水銀溫度計、雙金屬溫度計等指針式儀表以及數(shù)字型溫度儀表。其中水銀溫度計由于其使用的水銀極其不環(huán)保而已經(jīng)被逐漸淘汰；雙金屬溫度計等指針式儀表具有精度低、穩(wěn)定性差、讀數(shù)不方便等缺點；數(shù)字型溫度儀表的基本原理是：利用溫度傳感器（Pt100或熱敏電阻等元件）的電阻阻值對溫度變化的特點，設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)換電路，將溫度傳感器阻值進行轉(zhuǎn)換、處理，并以顯示屏對溫度進行顯示，同時可以設(shè)置相應(yīng)的變送輸出電路將溫度值進行遠傳（溫度變送器）。因此數(shù)字型溫度儀表以其測量精度高，并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠傳的優(yōu)點在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。

由上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字型溫度儀表所采用的溫度傳感器一般為Pt100或熱敏電阻模擬元件，因此一般情況下在電路中需要單獨設(shè)置恒流源或恒壓源為溫度傳感器進行供電，并且需要設(shè)置放大電路將溫度傳感器的輸出信號進行放大，并且由于溫度傳感器輸出的為模擬電信號，同時還需要設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬電信號轉(zhuǎn)換為微處理器可識別的數(shù)字信號，因此現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字型溫度儀表的電路結(jié)構(gòu)以及信號處理過程較為復(fù)雜，在一定程度上增加了電路硬件成本，因此在一些對溫度精度降低的應(yīng)用場合造成了資源的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用數(shù)字溫度傳感器作為感溫元件，因此可以輸出中央處理模塊直接使用的數(shù)字信號，大大省略了電路結(jié)構(gòu)同時降低了產(chǎn)品成本的低成本的數(shù)字溫度計。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該低成本的數(shù)字溫度計，包括外殼以及設(shè)置在外殼中的控制電路，控制電路包括感溫模塊、中央處理模塊以及顯示模塊，其特征在于：所述的感溫模塊中的感溫元件為數(shù)字溫度傳感器，感溫模塊的信號輸出端直接與所述的中央處理模塊的信號輸入端相連，中央處理模塊的信號輸出端與液晶顯示模塊相連，還設(shè)置有為感溫模塊、中央處理模塊以及顯示模塊進行供電的電源模塊，電源模塊輸出的供電電源信號為間歇式輸出；還設(shè)置有零度校準模塊，零度校準模塊的信號輸出端與所述的中央處理模塊的信號輸入端相連，所述的供電電源同時為零度校準模塊進行供電。

優(yōu)選的，所述的電源模塊包括電池以及穩(wěn)壓模塊，電池連接穩(wěn)壓模塊的電源輸入端形成穩(wěn)壓模塊供電回路，穩(wěn)壓模塊的電源輸出端分別與感溫模塊、中央處理模塊以及顯示模塊以及零度校準模塊相連；在穩(wěn)壓模塊供電回路中還設(shè)置有實現(xiàn)其間歇式接通的觸摸按鍵控制模塊。

優(yōu)選的，所述的觸摸按鍵控制模塊包括型號為ST02D的集成芯片U3、觸摸按鍵K1、電阻R3~R5以及三極管Q1，電池的正極分別連接集成芯片U3的VDD引腳、電阻R4的一端以及三極管Q1的發(fā)射極，電池的負極連接地，電容C1的一端連接地，另一端連接電阻R3的一端以及觸摸按鍵K1，電阻R3的另一端連接集成芯片U3的CIN1引腳，集成芯片U3的GND引腳連接地；電阻R4的另一端連接集成芯片U3的OUT1引腳以及R5的一端，電阻R5的另一端連接三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極連接集成芯片U4的供電電源輸入引腳。

優(yōu)選的，在所述的感溫模塊中，數(shù)字溫度傳感器采用型號為TMP275的集成芯片U2，集成芯片U2的VDD引腳連接所述的供電電源信號，集成芯片U2的A0引腳、A1引腳、A2引腳以及GND引腳短連接后連接地，集成芯片U2的SDA引腳和SCL引腳分別連接中央處理模塊不同的信號輸入端口，并分別通過各自的上拉電阻連接所述的供電電源信號。

優(yōu)選的，所述的零度校準模塊包括電阻R6~R7以及按鍵S1，電阻R6的一端連接中央處理模塊的輸出引腳以及按鍵S1的一端，電阻R6的另一端連接供電電源信號，按鍵S1的另一端連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接地。

優(yōu)選的，所述的中央處理模塊采用型號為PIC18F2XK20的集成芯片U1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所具有的有益效果是：

1、在本低成本的數(shù)字溫度計中，由于采用了數(shù)字溫度傳感器作為感溫元件，因此數(shù)字溫度傳感器的輸出端輸出的是中央處理模塊可直連接使用的數(shù)字信號，因此相比較現(xiàn)有技術(shù)中使用模擬元件制成的數(shù)字溫度計，在不影響測量精度的前提下，省略了需要與感溫元件配合的恒流源或恒壓源以及需要對感溫元件的輸出信號進行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換的放大電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，因此大大降低了電路設(shè)計成本以及材料成本。

2、通過在電池與穩(wěn)壓模塊的供電回路之間設(shè)置觸摸按鍵控制模塊，可以實現(xiàn)對穩(wěn)壓模塊的間歇式供電，從而保證了本低成本的數(shù)字溫度計中的控制電路無需一直處于工作狀態(tài)下，大大提高了續(xù)航能力。

3、在觸摸按鍵控制模塊采用觸摸按鍵作為觸發(fā)開關(guān)，克服了傳統(tǒng)的機械式按鍵的接觸不良、容易損壞等缺點。

4、采用液晶顯示，讀數(shù)方便直觀。

附圖說明

圖1為低成本的數(shù)字溫度計控制電路原理方框圖。

圖2為低成本的數(shù)字溫度計控制電路原理圖。

具體實施方式

圖1~2是本實用新型的最佳實施例，下面結(jié)合附圖1~2對本實用新型做進一步說明。

一種低成本的數(shù)字溫度計，包括外殼以及設(shè)置在外殼中的控制電路，在如圖1所示的控制電路原理方框圖中，黑色箭頭表示控制電路的供電信號流向，白色箭頭表示控制信號流向?？刂齐娐钒ㄖ醒胩幚砟K、數(shù)字感溫模塊、零度校準模塊、液晶顯示模塊以及由穩(wěn)壓模塊、觸摸按鍵控制模塊以及電池組成的供電電源。

穩(wěn)壓模塊同時為數(shù)字感溫模塊、零度校準模塊、中央處理模塊以及液晶顯示模塊進行供電，觸摸按鍵控制模塊串聯(lián)在電池與穩(wěn)壓模塊之間的供電回路中，通過觸摸按鍵控制模塊實現(xiàn)電池對穩(wěn)壓模塊的供電。數(shù)字感溫模塊輸出的數(shù)字信號與中央處理模塊的信號輸入端相連，中央處理模塊的信號輸出端與液晶顯示模塊的信號輸入端相連，零度校準模塊的輸入端同時與中央處理模塊的信號輸入端相連。

在本低成本的數(shù)字溫度計中，由于采用了數(shù)字溫度傳感器作為感溫元件，因此數(shù)字溫度傳感器的輸出端輸出的是中央處理模塊可直連接使用的數(shù)字信號，因此相比較現(xiàn)有技術(shù)中使用模擬元件（如Pt100）制成的數(shù)字溫度計，在不影響測量精度的前提下，省略了需要與感溫元件配合的恒流源（或恒壓源）以及需要對感溫元件的輸出信號進行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換的放大電路以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，因此大大降低了電路設(shè)計成本以及材料成本。在實際應(yīng)用中，可采用任意型號的數(shù)字溫度傳感器作為感溫元件，在本低成本的數(shù)字溫度計中，以型號為TMP275的數(shù)字溫度傳感器為例進行進一步說明。

在如圖2所示的低成本的數(shù)字溫度計電路原理圖中，電池E1的正極分別連接集成芯片U3的VDD引腳、電阻R4的一端以及三極管Q1的發(fā)射極，電池E1的負極連接地，電容C1的一端連接地，另一端連接電阻R3的一端以及觸摸按鍵K1，電阻R3的另一端連接集成芯片U3的CIN1引腳，集成芯片U3的GND引腳連接地。電阻R4的另一端連接集成芯片U3的OUT1引腳以及R5的一端，電阻R5的另一端連接三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極連接集成芯片U4的VIN引腳，集成芯片U4的VOUT引腳的輸出電壓為供電電源VCC，集成芯片U4的GND引腳連接地。

集成芯片U2的VDD引腳連接供電電源VCC，集成芯片U2的A0引腳、A1引腳、A2引腳以及GND引腳短連接后連接地，集成芯片U2的SDA引腳連接集成芯片U1的2腳同時通過R1連接供電電源VCC，集成芯片U2的SCL引腳連接U1的3腳同時通過R2連接供電電源VCC，集成芯片U1的20腳連接供電電源VCC，集成芯片U1的8腳、19腳連接地，電阻R6的一端連接集成芯片U1的25腳、按鍵S1的一端，電阻R6的另一端連接供電電源VCC，按鍵S1的另一端連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接地，顯示模塊U5的DI引腳連接集成芯片U1的16腳，顯示模塊U5的CLK引腳連接集成芯片U1的15腳，顯示模塊U5的VDD引腳連接供電電源VCC，顯示模塊U5的GND引腳連接地。

上述的集成芯片U3的型號為ST02D，集成芯片U3、觸摸按鍵K1、電容C1、電阻R3~R5以及三極管Q1組成上述的觸摸按鍵控制模塊；型號為MCP1700的集成芯片U4為上述的穩(wěn)壓模塊。型號為TMP275的集成芯片U2以及電阻R1~R2組成上述的數(shù)字感溫模塊。型號為PIC18F2XK20的集成芯片U1為上述的中央處理模塊。電阻R6~R7以及按鍵S1組成上述的零度校準模塊。型號為SMS0403A2的顯示模塊U5為上述的液晶顯示模塊。

具體工作過程及工作原理如下：

電池E1通過觸摸按鍵控制模塊給穩(wěn)壓芯片U4提供輸入電壓；穩(wěn)壓芯片U4的輸出電壓（供電電源VCC）分別連接集成芯片U2、集成芯片U1以及顯示模塊U5的供電輸入引腳。當測量溫度發(fā)生變化時，集成芯片U2將溫度信號以數(shù)字信號的形式輸入到集成芯片U1，集成芯片U1連接顯示模塊U5，并將處理完的數(shù)據(jù)送去顯示模塊U5進行顯示。零度校準模塊將是否需要零度校準的信號輸入到集成芯片U1，若需要校準，則集成芯片U1根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進行零度校準，否則，顯示實時數(shù)據(jù)。

集成芯片U2（數(shù)字溫度傳感器TMP275）的A2、A1、A0是它的地址引腳，工作時將它們同時接地，串行數(shù)據(jù)線SDA、串行時鐘線SCL分別通過一個上拉電阻（電阻R1、電阻R2）連接供電電源VCC，集成芯片U2將采集的溫度轉(zhuǎn)換為16位的二進制數(shù)，并通過串行總線SCL、SDA輸入到集成芯片U1。集成芯片U2（數(shù)字溫度傳感器TMP275）輸出的數(shù)字量直接輸入到集成芯片U1后只需簡單地運算即可得到測量溫度值，使用非常簡單方便。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。