用ICL7136制作LCD数显温度计

--液态晶体,既具有液体的液动性和表面张力、又具有晶体的光学性质的物体。但它们不是金属，人们将其取名叫液晶。一般情况下，它和液体一样可以流动，但在不同方向上它的光学特性不同，显示出类似晶体的特性，所以称这类物质为液晶。利用液晶的光电效应制作成的显示器就是液晶显示器。它最早出现于1968年。
下面我们来分析TN型液晶显示器件的基本构造。
TN是Twisted
Nematic的缩写，直译为“扭转向列”，这是TN型液晶显示器结构上的基本特征。将上、下两块制作有透明电极的玻璃，通过四周的胶框封接后，形成一个几微米厚的盒。在盒中注入TN型液晶材料。在通过特定工艺处理的盒中，TN型液晶的棒壮分子平行地排列于上下电极之间，靠前电极的分子纵向排列，后电极竖直排列，前后电极之间的分子逐步扭曲。如图粉红色部分所示。
如图4所示，入射光通过偏振方向与前电极面液晶分子排列方向相同的上偏转片（起偏器）形成偏振光。此光通过液晶层是扭转了90度。到达下偏振片后方的反射板反射回来。盒呈透亮，因而我们可以看到反射板。

如图5所示，当前后电极加上一定电压时，电极部分的液晶分子在电场作用下转变成与前后玻璃面垂直排列，这时的液晶层失去旋光性。偏振光通过液晶层没有改变，与后偏振片偏振方向相差90度，光被吸收，没有光反射回来，也就看不到反射板。在电极部分出现黑色。由此可知，根据需要制作成不同的电极，就可以实现不同内容的显示。
由上可知，平时液晶显示器呈透亮背景，电极部分加电压后，显示黑色字、符或图形，这种显示称为正显示。如将图中后偏振片转成与前偏振片的偏转方向一致装配，则正好相反，平时背景呈黑色，加电后显示字符部分呈透亮，这种显示称为负显示。现在很流行的PC机彩色液晶显示屏就是利用这个基本原理制成的。它是一种带背光源的彩色显示器件。
可见，液晶显示器一个最突出的特点就是其本身不发光，用电来控制对环境照明的光显示部分的反射（或透射）方法而实现显示。因此在所有的显示器件中，它的功耗最小，每平方厘米在一微瓦以下，与低功耗的CMOS电路匹配最适合于各种便携式的袖珍型仪器仪表、微型计算机作为终端显示用。
元器件介绍
这里介绍一些主要器件的特点和使用方法，其它器件可以参考原理图选择。
电压测量 (ICL7136)

ICL7136主要用于电压测量的模/数转换器。可将模拟电压量转成数字量显示出来。该集成电路需配40脚的插座。
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液晶显示器(SP521PR)

SP521PR属于TN系列液晶显示屏系列。它最高位“1”。它不能工作在直流电压下。然而，当在各端子与地之间加上5伏的电压时，此时每个字段颜色会改变成黑色。用这种方法可以检测液晶显示屏各字段是否正常。
注意：当用此法检测液晶显示屏时，必需用一个10K左右的电阻串联在电路中，以防止电源短路的大电流而损坏液晶显示屏。
下面是SP521PR的一些规格参数：
1）数字高度：12.7 mm
2）最高使用电压：10 V
3）工作温度：-10 to 55°C
4）储藏温度：-20 to 60°C
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温度传感器二极管(1S1588)

图示是用做温度传感器的温度探头。它是一种开关二极管。基本上，硅材料的二极管都可用于温度检测探头。
但是，但铸模型的二极管不适合用于温度检测，因为它对温度变化反应迟钝。
三极管可以替代二极管做温度探头。三极管将基极和集电极短接，作为二极管的正极，用三极管的发射极作为二极管的负极。这个在ICL7136的资料中有介绍，网友可以参考使用。当用三极管做温度传感器时，注意选择带有金属外壳的三极管。温度探头的连线必须用屏蔽线。
温度探头制作时应注意绝缘、导热充分和耐用。
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电位器
这两个电位器被用来调整零点和标度调整。为保证调整精度，建议采用精密多圈电阻。
性能测试
将该温度计的二极管温度传感器至于冰水混合物中，调节VR2是LCD显示为0°C。同样，将温度传感器至于标准大气压下沸腾的开水中，调节VR1使LCD显示100°C。
下面显示了以酒精温度计为参考的“二极管温度传感器与温度传感器对比曲线图”。基本上，硅二极管的正向电压降（-
2mV/°C）会随不同的二极管稍有区别，所以其变化曲线不会完全是一条直线。
当校准好0°C
到100°C的温度点后，可以用酒精温度计进行参考比较各点温度。从LCD显示的温度值来看，稍许低于用酒精温度计测出来的值。在下图中，两种温度值在30°C到80°C段区别最大，最大值为1.5°C。