Termometri ir noderīgi aparāti, kurus temperatūras mērīšanai izmanto jau ilgu laiku. Šajā projektā mēs esam izveidojuši digitālo termometru, kura pamatā ir Arduino, lai reālā laikā parādītu pašreizējo apkārtējās vides temperatūru 16x2 LCD vienībā. Temperatūras mērīšanai to var izvietot mājās, birojos, rūpniecībā utt. Mēs varam sadalīt šo Arduino bāzes termometru trīs sekcijās - pirmā sadaļa uztver temperatūru, izmantojot temperatūras sensoru LM35, otrā sadaļa pārveido temperatūras vērtību piemērotos skaitļos pēc Celsija skalas, ko veic Arduino, un pēdējā sistēmas daļa parāda temperatūru 16x2 LCD. Tas pats ir parādīts zemāk esošajā blokshēmā.
Šajā digitālajā temperatūras sensorā ar Arduino Arduino Uno tiek izmantots visa procesa kontrolei. LM35 temperatūras sensors tiek izmantots vides temperatūras noteikšanai, kas dod 1 grādu temperatūru katrai 10mV izmaiņai pie izejas tapas. To var viegli pārbaudīt, izmantojot voltmetru, savienojot Vcc 1. tapā un iezemējot 3. tapā, un izejas spriegumu LM35 sensora 2. tapā. Piemēram, ja LM35 sensora izejas spriegums ir 250 m volts, tas nozīmē, ka temperatūra ir aptuveni 25 grādi pēc Celsija.
Arduino nolasa temperatūras sensora izejas spriegumu, izmantojot analogo tapu A0, un veic aprēķinu, lai šo analogo vērtību pārveidotu par pašreizējās temperatūras digitālo vērtību. Pēc aprēķiniem arduino nosūta šos aprēķinus vai temperatūru 16x2 LCD vienībai, izmantojot atbilstošas LCD komandas. Mēs esam izveidojuši arī citus digitālo termometru projektus, izmantojot DHT11, DS18B20 un citus temperatūras sensorus.
Ķēdes komponenti
Arduino
Šajā projektā mēs esam izmantojuši Arduino, lai kontrolētu visu sistēmas procesu. Arduino ir kontrolieris, kas darbojas ar ATmega AVR kontrolieri. Arduino ir atvērtā koda aparatūras platforma un ļoti noderīga projekta izstrādes mērķiem. Tirgū ir pieejami daudzi Arduino dēļu veidi, piemēram, Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad uc, vai arī varat pats izveidot Arduino.
LM35 temperatūras sensors
LM35 ir 3 kontaktu temperatūras sensors, kas dod 1 grādu pēc Celsija pēc katrām 10mVolt izmaiņām. Šis sensors var noteikt temperatūru līdz 150 grādiem pēc Celsija. 1 lm35 sensora skaitlis ir Vcc, otrais tiek izvadīts, bet trešais - Ground. LM35 ir vienkāršākais temperatūras sensors, un to var viegli savienot ar jebkuru mikrokontrolleru. Šeit varat pārbaudīt dažādus temperatūras mērījumus, izmantojot LM35 balstītus projektus.
|
PIN Nr |
Funkcija |
Nosaukums |
|
1 |
Barošanas spriegums; 5 V (+ 35 V līdz -2 V) |
Vcc |
|
2 |
Izejas spriegums (+ 6 V līdz -1 V) |
Rezultāts |
|
3 |
Zeme (0V) |
Zeme |
LM35 var viegli sasaistīt ar Raspberry Pi, NodeMCU, PIC mikrokontrolleru utt., Lai izmērītu temperatūru, un to var izmantot arī atsevišķi ar Op-amp, lai norādītu temperatūras līmeni.
LCD
16x2 LCD vienība tiek plaši izmantota iegulto sistēmu projektos, jo tā ir lēta, viegli pieejama, maza izmēra un viegli saskarne. 16x2 ir divas rindas un 16 kolonnas, kas nozīmē, ka tas sastāv no 16 blokiem ar 5x8 punktiem. 16 kontakti savienojumiem, kuros 8 datu biti D0-D7 un 3 vadības biti, proti, RS, RW un EN. Pārējās tapas tiek izmantotas apgādei, spilgtuma kontrolei un fona apgaismojumam.
Enerģijas padeve
Arduino Board jau ir iebūvēta barošanas sadaļa. Šeit mums ir jāpievieno tikai 9 voltu vai 12 voltu adapteri ar dēli.
Shēmas shēma un paskaidrojums
Circuit digram par digitālais termometrs, izmantojot Arduino un LM35 temperatūras sensors, tiek parādīts iepriekš minēto skaitli. Piesardzīgi izveidojiet savienojumus, kā parādīts shēmā. Šeit 16x2 LCD vienība ir tieši savienota arduino 4 bitu režīmā. LCD datu spraudņi, proti, RS, EN, D4, D5, D6, D7, ir savienoti ar arduino digitālo tapu numuriem 7, 6, 5, 4, 3, 2. Temperatūras sensors LM35 ir savienots ar arduino analogo tapu A0, kas ģenerē 1 grāda pēc Celsija temperatūra uz katras 10mV izejas izmaiņas pie tā izejas tapas.
Ja esat jauns Arduino lietotājs, tad iemācieties saskarni 16x2 LCD ar Arduino izmantot mūsu iepriekšējā apmācībā.
Arduino LM35 kods un skaidrojums
Temperatūras mērīšanas kods, izmantojot LM35, ir vienkāršs un norādīts šīs apmācības beigās. Vispirms mēs iekļaujam LCD vienības bibliotēku un pēc tam definējam LCD un temperatūras sensora datus un vadības tapas.
Pēc analoga vērtības iegūšanas analogajā tapā mēs nolasām šo vērtību, izmantojot funkciju Analog read, un saglabājam šo vērtību mainīgajā. Un pēc tam pārveidojiet vērtību temperatūrā, izmantojot zemāk norādīto formulu.
pludiņš analog_value = analogRead (analog_pin); pludiņš Temperatūra = analogā vērtība * koeficients * 100 kur koeficients = 5/1023 analogā vērtība = temperatūras sensora izeja
Šeit grāda simbols tiek izveidots, izmantojot pielāgotu rakstzīmju metodi
Tātad šādi mēs varam uzbūvēt vienkāršu digitālo termometru temperatūras mērīšanai ar Arduino. Pilns kods ar demonstrācijas video ir norādīts zemāk.