一种咖啡壶用温度传感器的制作方法

本实用新型涉及温度传感器领域，具体来说，涉及一种咖啡壶用温度传感器，可以在咖啡壶工作时用来检测温度，从而实时监控咖啡壶工作时温度的变化，调控温度，保证安全。

背景技术：

在工业生产及日常生活中，温度检测及控制技术被广泛使用到各个领域，其中也包括汽车工业领域。传统的温度测量系统中，测温元件有热电偶和热电阻，但是热电偶和热电阻的输出一般为电压，而将电压转换为温度还需要一些外部硬件电路，而硬件电路的设计及软件的调试都比较复杂。

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，作为温度测量系统中的主要元器件，温度传感器的品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，会用到一些正温度系数和负温度系数的电子元件。

现有的温度传感器多单用一种温度系数的元件，造成传感器系统测量温度的准确性受到影响，误差比较大，也不能根据需要随时调控，不能保证安全。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种咖啡壶用温度传感器，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种咖啡壶用温度传感器，包括电路控制单元、温度检测单元、数字显示单元、声光报警单元和温度控制单元；

温度检测单元的输出端与电路控制单元的输入端进行连接，电路控制单元的输出端与数字显示单元的输入端、声光报警单元的输入端和温度控制单元的输入端连接；

温度检测单元，包括温度传感器u1、运算放大器u3：a、运算放大器u3：b、运算放大器u4：a、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、二极管d1、二极管d2和mos管q1；

所述温度传感器u1的第1引脚与所述电阻r12的一端、所述电阻r17的一端、所述电阻r20的一端、所述电阻r21的一端和所述电阻r22的一端均接电源电压，所述温度传感器u1的第2引脚分别与所述电阻r10的一端、所述电容c4的一端连接，所述电容c4的另一端分别与所述电阻r11的一端、所述mos管q1的g极连接，所述mos管q1的d极分别与所述电阻r11的另一端、所述电阻r12的另一端和所述电容c5的一端连接，所述电容c5的另一端与所述电阻r13的一端连接，所述电阻r13的另一端与所述运算放大器u3：a的b端连接，所述运算放大器u3：a的a端分别与所述电阻r14的一端、所述电阻r15的一端和所述电容c7的一端连接，所述电阻r14的另一端与所述电容c6的一端连接，所述电阻r15的另一端分别与所述电容c7的另一端、所述运算放大器u3：a的o端和所述电容c8的一端连接，所述电容c8的另一端分别与所述电阻r16的一端、所述运算放大器u3：b的a端连接，所述运算放大器u3：b的b端分别与所述电阻r18的一端、所述电阻r19的一端连接，所述电阻r18的另一端分别与所述电阻r17的另一端、所述二极管d1的正极连接，所述运算放大器u3：b的o端分别与所述电阻r20的另一端、所述二极管d2的负极连接，所述二极管d2的正极分别与所述电阻r21的另一端、所述电容c9的一端和所述运算放大器u4：a的a端连接，所述运算放大器u4：a的b端分别与所述电阻r22的另一端、所述电阻r23的一端连接，所述运算放大器u4：a的o端与所述电阻r24的一端连接，所述温度传感器u1的第3引脚与所述电阻r10的另一端、所述mos管q1的s极、所述电容c6的另一端、所述电阻r16的另一端、所述二极管d1的负极、所述电阻r19的另一端、电容c9的另一端和所述电阻r23的另一端均接地，所述温度传感器u1为温度传感器lm35；

所述电路控制单元包括集成芯片u2、电容c1、电容c2、电容c3、电阻r1、晶振x1和集成芯片u5；

所述集成芯片u2的第8引脚与所述电阻r24的另一端连接，所述集成芯片u2的第9引脚分别与所述电容c1的一端、所述电阻r1的一端连接，所述电容c1的另一端接电源电压，所述电阻r1的另一端接地，所述集成芯片u2的第10引脚与所述集成芯片u5的第6引脚连接，所述集成芯片u2的第11引脚与所述集成芯片u5的第5引脚连接，所述集成芯片u5的第1引脚与所述集成芯片u5的第2引脚、所述集成芯片u5的第3引脚和所述集成芯片u5的第7引脚均接地，所述集成芯片u5为数据存储器24c02c，所述集成芯片u2的第18引脚分别与所述电容c2的一端、所述晶振x1的一端连接，所述电容c2的另一端与所述电容c3的一端均接地，所述集成芯片u2的第19引脚分别与所述电容c3的另一端、所述晶振x1的另一端连接，所述集成芯片u2的第31引脚接电源电压，所述集成芯片u2为单片机at89c51；

所述数字显示单元包括液晶显示器lcd1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8和电阻r9；

所述液晶显示器lcd1的第1引脚接地，所述液晶显示器lcd1的第2引脚接电源电压，所述液晶显示器lcd1的第4引脚与集成芯片u2的第1引脚连接，所述集成芯片u4的第5引脚与集成芯片u2的第2引脚连接，所述液晶显示器lcd1的第6引脚与集成芯片u2的第3引脚连接，所述液晶显示器lcd1的第7引脚分别与所述集成芯片u2的第39引脚、所述电阻r2的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第8引脚分别与所述集成芯片u2的第38引脚、所述电阻r3的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第9引脚分别与所述集成芯片u2的第37引脚、所述电阻r4的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第10引脚分别与所述集成芯片u2的第36引脚、所述电阻r5的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第11引脚分别与所述集成芯片u2的第35引脚、所述电阻r6的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第12引脚分别与所述集成芯片u2的第34引脚、所述电阻r7的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第13引脚分别与所述集成芯片u2的第33引脚、所述电阻r8的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第14引脚分别与所述集成芯片u2的第32引脚、所述电阻r9的一端连接，所述电阻r2的另一端与所述电阻r3的另一端、所述电阻r4的另一端、所述电阻r5的另一端、所述电阻r6的另一端、所述电阻r7的另一端、所述电阻r8的另一端和所述电阻r9的另一端均接电源电压；

所述声光报警单元包括电阻r25、电阻r26、电容c10、mos管q2、可控硅u6、发光二极管d3和蜂鸣器buz1；

所述电阻r25的一端与所述集成芯片u2的第4引脚连接，所述电阻r25的另一端分别与所述电容c10的一端、所述mos管q2的g极连接，所述电容c10的另一端与所述电阻r26的一端、所述可控硅u6的k极接地所述mos管q2的d极与所述发光二极管d3的负极均接电源电压，连接，所述mos管q2的s极分别与所述电阻r26的另一端、所述可控硅u6的g极连接，所述可控硅u6的a极与所述蜂鸣器buz1的一端连接，所述蜂鸣器buz1的另一端与所述发光二极管d3的正极连接；

所述温度控制单元包括电阻r27、电阻r28、mos管q3、二极管d4和继电器rl1；

所述电阻r27的一端与所述集成芯片u2的第5引脚连接，所述电阻r27的另一端与所述mos管q3的g极连接，所述mos管q3的d极分别与所述电阻r28的一端、所述二极管d4的负极和所述继电器rl1的一端连接，所述电阻r28的另一端与所述二极管d4的正极和所述继电器rl1的另一端均接地，所述mos管q3的s极接电源电压。

进一步，所述电阻r1的电阻值均为150ω；所述电阻r2、所述电阻r3、所述电阻r4、所述电阻r5、所述电阻r6、所述电阻r7、所述电阻r8和所述电阻r9的电阻值均为1kω。

进一步，所述运算放大器u3：a、运算放大器u3：b和所述运算放大器u4：a均为集成运算放大器lm358。

进一步，所述电容c3和所述电容c4的电容值大小均为100pf。

进一步，所述mos管q1、所述mos管q2和所述mos管q3均为n型mos管。

进一步，所述可控硅u6为单向可控硅。

本实用新型的有益效果为：级联放大电路可以放大处理温度传感器发出的信号，增强了咖啡壶工作温度检测的准确性，使检测速度更快，同时增加的温度控制单元可以直接控制咖啡壶的工作，设计简单，安全度高，使用范围很广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种咖啡壶用温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种咖啡壶用温度传感器。

如图1所示，根据本实用新型实施例的咖啡壶用温度传感器，包括电路控制单元、温度检测单元、数字显示单元、声光报警单元和温度控制单元；

温度检测单元的输出端与电路控制单元的输入端进行连接，电路控制单元的输出端与数字显示单元的输入端、声光报警单元的输入端和温度控制单元的输入端连接；

温度检测单元，包括温度传感器u1、运算放大器u3：a、运算放大器u3：b、运算放大器u4：a、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、二极管d1、二极管d2和mos管q1；

所述温度传感器u1的第1引脚与所述电阻r12的一端、所述电阻r17的一端、所述电阻r20的一端、所述电阻r21的一端和所述电阻r22的一端均接电源电压，所述温度传感器u1的第2引脚分别与所述电阻r10的一端、所述电容c4的一端连接，所述电容c4的另一端分别与所述电阻r11的一端、所述mos管q1的g极连接，所述mos管q1的d极分别与所述电阻r11的另一端、所述电阻r12的另一端和所述电容c5的一端连接，所述电容c5的另一端与所述电阻r13的一端连接，所述电阻r13的另一端与所述运算放大器u3：a的b端连接，所述运算放大器u3：a的a端分别与所述电阻r14的一端、所述电阻r15的一端和所述电容c7的一端连接，所述电阻r14的另一端与所述电容c6的一端连接，所述电阻r15的另一端分别与所述电容c7的另一端、所述运算放大器u3：a的o端和所述电容c8的一端连接，所述电容c8的另一端分别与所述电阻r16的一端、所述运算放大器u3：b的a端连接，所述运算放大器u3：b的b端分别与所述电阻r18的一端、所述电阻r19的一端连接，所述电阻r18的另一端分别与所述电阻r17的另一端、所述二极管d1的正极连接，所述运算放大器u3：b的o端分别与所述电阻r20的另一端、所述二极管d2的负极连接，所述二极管d2的正极分别与所述电阻r21的另一端、所述电容c9的一端和所述运算放大器u4：a的a端连接，所述运算放大器u4：a的b端分别与所述电阻r22的另一端、所述电阻r23的一端连接，所述运算放大器u4：a的o端与所述电阻r24的一端连接，所述温度传感器u1的第3引脚与所述电阻r10的另一端、所述mos管q1的s极、所述电容c6的另一端、所述电阻r16的另一端、所述二极管d1的负极、所述电阻r19的另一端、电容c9的另一端和所述电阻r23的另一端均接地；

所述电路控制单元包括集成芯片u2、电容c1、电容c2、电容c3、电阻r1、晶振x1和集成芯片u5；

所述集成芯片u2的第8引脚与所述电阻r24的另一端连接，所述集成芯片u2的第9引脚分别与所述电容c1的一端、所述电阻r1的一端连接，所述电容c1的另一端接电源电压，所述电阻r1的另一端接地，所述集成芯片u2的第10引脚与所述集成芯片u5的第6引脚连接，所述集成芯片u2的第11引脚与所述集成芯片u5的第5引脚连接，所述集成芯片u5的第1引脚与所述集成芯片u5的第2引脚、所述集成芯片u5的第3引脚和所述集成芯片u5的第7引脚均接地，所述集成芯片u2的第18引脚分别与所述电容c2的一端、所述晶振x1的一端连接，所述电容c2的另一端与所述电容c3的一端均接地，所述集成芯片u2的第19引脚分别与所述电容c3的另一端、所述晶振x1的另一端连接，所述集成芯片u2的第31引脚接电源电压；

所述数字显示单元包括液晶显示器lcd1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8和电阻r9；

所述液晶显示器lcd1的第1引脚接地，所述液晶显示器lcd1的第2引脚接电源电压，所述液晶显示器lcd1的第4引脚与集成芯片u2的第1引脚连接，所述集成芯片u4的第5引脚与集成芯片u2的第2引脚连接，所述液晶显示器lcd1的第6引脚与集成芯片u2的第3引脚连接，所述液晶显示器lcd1的第7引脚分别与所述集成芯片u2的第39引脚、所述电阻r2的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第8引脚分别与所述集成芯片u2的第38引脚、所述电阻r3的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第9引脚分别与所述集成芯片u2的第37引脚、所述电阻r4的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第10引脚分别与所述集成芯片u2的第36引脚、所述电阻r5的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第11引脚分别与所述集成芯片u2的第35引脚、所述电阻r6的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第12引脚分别与所述集成芯片u2的第34引脚、所述电阻r7的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第13引脚分别与所述集成芯片u2的第33引脚、所述电阻r8的一端连接，所述液晶显示器lcd1的第14引脚分别与所述集成芯片u2的第32引脚、所述电阻r9的一端连接，所述电阻r2的另一端与所述电阻r3的另一端、所述电阻r4的另一端、所述电阻r5的另一端、所述电阻r6的另一端、所述电阻r7的另一端、所述电阻r8的另一端和所述电阻r9的另一端均接电源电压；

所述声光报警单元包括电阻r25、电阻r26、电容c10、mos管q2、可控硅u6、发光二极管d3和蜂鸣器buz1；

所述电阻r25的一端与所述集成芯片u2的第4引脚连接，所述电阻r25的另一端分别与所述电容c10的一端、所述mos管q2的g极连接，所述电容c10的另一端与所述电阻r26的一端、所述可控硅u6的k极接地所述mos管q2的d极与所述发光二极管d3的负极均接电源电压，连接，所述mos管q2的s极分别与所述电阻r26的另一端、所述可控硅u6的g极连接，所述可控硅u6的a极与所述蜂鸣器buz1的一端连接，所述蜂鸣器buz1的另一端与所述发光二极管d3的正极连接；

所述温度控制单元包括电阻r27、电阻r28、mos管q3、二极管d4和继电器rl1；

所述电阻r27的一端与所述集成芯片u2的第5引脚连接，所述电阻r27的另一端与所述mos管q3的g极连接，所述mos管q3的d极分别与所述电阻r28的一端、所述二极管d4的负极和所述继电器rl1的一端连接，所述电阻r28的另一端与所述二极管d4的正极和所述继电器rl1的另一端均接地，所述mos管q3的s极接电源电压。

在一个实施例中，所述温度传感器u1是一种温度传感器lm35。

在一个实施例中，所述集成芯片u2是一种单片机at89c51。

在一个实施例中，所述运算放大器u3：a、运算放大器u3：b和所述运算放大器u4：a均是一种集成运算放大器lm358。

在一个实施例中，所述集成芯片u5是一种数据存储器24c02c。

在一个实施例中，所述电阻r1和所述电阻r2的电阻值均为150ω；所述电阻r3、所述电阻r4、所述电阻r5、所述电阻r6、所述电阻r7的电阻值均为1kω；所述电位器rv1是一种线性电位器。

在一个实施例中，所述电容c3和所述电容c4的电容值大小均为100pf。

在一个实施例中，所述mos管q1、所述mos管q2和所述mos管q3均是一种n型mos管。

在一个实施例中，所述可控硅u6是一种单向可控硅。

工作原理：温度传感器u1、运算放大器u3：a、运算放大器u3：b、运算放大器u4：a、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、二极管d1、二极管d2以及mos管q1组成温度检测单元；所述温度传感器u1的作用是检测咖啡壶工作的温度；所述运算放大器u3：a、运算放大器u3：b、运算放大器u4：a、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电容c9、二极管d1、二极管d2以及mos管q1的作用是组成级联放大电路，起到放大信号的效果，提高了温度测量的准确性；当所述温度传感器u1检测到咖啡壶工作时的温度信号以后，转换为电信号通过级联放大电路，保证信号不失真，即保证了测量的准确性，使得测量结果更准确。

集成芯片u2、电容c1、电容c2、电容c3、电阻r1、晶振x1以及集成芯片u5组成电路控制单元；所述电容c2、所述电容c3以及所述晶振x1的作用是组成晶振电路，提供一个时钟周期；所述电容c6、所述电阻r1的作用是组成上电复位电路，可以自动复位系统；所述集成芯片u4的作用是储存数据，保证预设温度范围不会因数据太多而出错。

液晶显示器lcd1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8以及电阻r9组成数字显示单元；所述液晶显示器lcd1的作用是进行电平转换显示检测出的温度数据。

电阻r25、电阻r26、电容c10、mos管q2、可控硅u6、发光二极管d3以及蜂鸣器buz1组成声光报警单元；所述发光二极管d3的作用是在检测到外界温度不在预设范围时发光报警；所述蜂鸣器buz1的作用是检测到外界温度不在预设范围时发声报警；当所述温度传感器u1检测到外界温度信号不在预设范围时传递信号给所述集成芯片u2，所述集成芯片u2输出信号通过所述电阻r25到所述mos管q2，所述mos管q2导通，然后所述可控硅u6导通，所述蜂鸣器buz1开始发声报警，所述发光二极管d1开始发光报警。

电阻r27、电阻r28、mos管q3、二极管d4以及继电器rl1组成温度控制单元；当检测到温度高于设定范围时，所述集成芯片u2输出信号给温度控制单元，所述继电器rl1断开，咖啡壶停止加热工作；当检测到温度低于设定范围时，所述mos管q3导通，所述继电器rl1接通，咖啡壶保持工作状态。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设计一种咖啡壶用温度传感器，通过采用级联放大电路，可以实现放大处理温度传感器发出的信号，可以精确地完成温度测量，增加了温度控制单元，可以调控咖啡壶温度在一定范围内，保证咖啡壶工作的安全，准确性很高，可靠度较强，设计简单，安全度高，使用范围很广。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。