Термометрите са полезен апарат, който се използва от дълго време за измерване на температурата. В този проект ние направихме цифров термометър, базиран на Arduino, който да показва текущата температура на околната среда на 16x2 LCD устройство в реално време. Той може да бъде разположен в къщи, офиси, индустрии и др. За измерване на температурата. Можем да разделим този термометър, базиран на Arduino, на три секции - първата секция усеща температурата с помощта на температурния сензор LM35, втората част преобразува стойността на температурата в подходящи числа в скала на Целзий, което се прави от Arduino, а последната част на системата показва температурата на 16x2 LCD. Същото се демонстрира в долната блок-схема.
В този цифров сензор за температура с Arduino, Arduino Uno се използва за управление на целия процес. За засичане на температурата на околната среда се използва температурен сензор LM35, който дава температура от 1 градус на всеки 10mV промяна на изходния си щифт. Можете лесно да го проверите с волтметър, като свържете Vcc на щифт 1 и земя на щифт 3 и изходно напрежение на щифт 2 на сензора LM35. Например, ако изходното напрежение на сензора LM35 е 250 m волта, това означава, че температурата е около 25 градуса по Целзий.
Arduino отчита изходното напрежение на температурния сензор с помощта на аналогов щифт A0 и извършва изчислението, за да преобразува тази аналогова стойност в цифрова стойност на текущата температура. След изчисления arduino изпраща тези изчисления или температура до 16x2 LCD устройство, като използва подходящи команди на LCD. Изградихме и други проекти за цифрови термометри, използващи DHT11, DS18B20 и други температурни сензори.
Компоненти на веригата
Arduino
В този проект използвахме Arduino, за да контролираме целия процес на системата. Arduino е контролер, който работи на ATmega AVR контролер. Arduino е хардуерна платформа с отворен код и много полезна за целите на разработването на проекти. На пазара се предлагат много видове дъски Arduino като Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad и т.н. или можете също да изградите Arduino сами.
LM35 Температурен сензор
LM35 е 3-пинов температурен сензор, който дава 1 градус по Целзий на всеки 10mVolt промяна. Този сензор може да усети до 150 градуса по Целзий температура. 1 цифров щифт на lm35 сензор е Vcc, втори е изход и трети е Ground. LM35 е най-простият температурен сензор и може да бъде свързан лесно с всеки микроконтролер. Тук можете да проверите различни измервания на температурата с помощта на проекти, базирани на LM35.
|
Pin номер |
Функция |
Име |
|
1 |
Захранващо напрежение; 5V (+ 35V до -2V) |
Vcc |
|
2 |
Изходно напрежение (+ 6V до -1V) |
Изход |
|
3 |
Земя (0V) |
Земя |
LM35 може лесно да се свърже с Raspberry Pi, NodeMCU, PIC микроконтролер и др. За измерване на температурата, а също така може да се използва самостоятелно с Op-amp за индикация на температурните нива.
LCD
16x2 LCD модулът се използва широко във вградени системни проекти, защото е евтин, леснодостъпен, малък по размер и лесен за интерфейс. 16x2 имат два реда и 16 колони, което означава, че се състои от 16 блока с 5x8 точки. 16 пина за връзки, в които 8 бита за данни D0-D7 и 3 контролни бита, а именно RS, RW и EN. Останалите щифтове се използват за захранване, контрол на яркостта и за подсветка.
Захранване
Arduino Board вече има вградена секция за захранване. Тук трябва да свържем само 9 волта или 12 волта адаптери с платката.
Електрическа схема и обяснение
Circuit digram за Цифров термометър с помощта на Arduino и LM35 температурен сензор, е показана на фигурата по-горе. Направете връзките внимателно, както е показано на схемата. Тук 16x2 LCD модулът е директно свързан към arduino в 4-битов режим. Пиновете за данни на LCD, а именно RS, EN, D4, D5, D6, D7, са свързани към цифров пин номер arduino 7, 6, 5, 4, 3, 2. Температурен сензор LM35 е свързан към аналогов щифт A0 на arduino, който генерира 1 градус по Целзий температура на всеки 10mV промяна на изхода на изходния му щифт.
Ако сте нов в Arduino, научете се да свързвате 16x2 LCD с Arduino в нашия предишен урок.
Код и обяснение на Arduino LM35
Кодът за измерване на температурата с помощта на LM35 е прост и е даден в края на този урок. Първо включваме библиотека за LCD устройство и след това определяме данни и контролни щифтове за LCD и температурен сензор.
След получаване на аналогова стойност на аналогов щифт ние четем тази стойност с помощта на функцията Analog read и съхраняваме тази стойност в променлива. И след това преобразувайте стойността в температура, като приложите дадената по-долу формула.
float analog_value = analogRead (analog_pin); float Температура = analog_value * фактор * 100 където коефициент = 5/1023 analog_value = изход на температурния сензор
Тук символът за степен се създава с помощта на персонализиран метод на символа
Така че можем да изградим прост цифров термометър за измерване на температурата с Arduino. Пълният код с демо видео е даден по-долу.