Връзка термистор с arduino за измерване и показване на температурата на lcd

Използването на термистор е лесен и евтин начин за усещане на температурата. И за да се измери точната температура с термистор, ще е необходим микроконтролер. Така че тук използваме Arduino с термистор за отчитане на температурата и LCD за показване на температурата. Полезен е в различни проекти като отдалечена метеорологична станция, домашна автоматизация и защита и управление на индустриално и електронно оборудване.

В този урок ще свържем термистора с Arduino и ще покажем температурата на LCD. Можете да правите различни проекти, базирани на електронни схеми, като използвате термистор, някои от тях са изброени по-долу:

• Температурно контролиран DC вентилатор с помощта на термистор
• Пожарна аларма с помощта на термистор

Необходими компоненти:

1. NTC термистор 10k
2. Arduino (всяка версия)
3. 10k ом резистор
4. Свързване на проводници

Електрическа схема

Термисторът осигурява температурна стойност според промяната в електрическото съпротивление в него. В тази схема аналоговият щифт в Arduino е свързан с термистора и може да предостави само ADC стойности, така че електрическото съпротивление на термистора не се изчислява директно. Така че схемата е направена като верига на делител на напрежение, както е показано на фигурата по-горе, чрез свързване на известно съпротивление от 10k ома последователно с NTC. Използвайки този делител на напрежението, можем да получим напрежението в термистора и с това напрежение можем да извлечем съпротивлението на термистора в този момент. И накрая можем да получим температурната стойност, като поставим съпротивлението на термистора в уравнението на Щайн-Харт, както е обяснено в долните раздели.

Термистор

Ключовият компонент в тази схема е термисторът, който е използван за откриване на повишаването на температурата. Термисторът е термочувствителен резистор, чието съпротивление се променя в зависимост от температурата. Има два типа термистор NTC (отрицателна температурна съвместимост) и PTC (положителна температурна съвместна ефективност), ние използваме термисторен тип NTC. NTC термисторът е резистор, чието съпротивление намалява с повишаване на температурата, докато в PTC ще увеличи съпротивлението с повишаване на температурата.

Изчисляване на температурата с помощта на термистор:

От веригата на делителя на напрежението знаем, че:

V _изход = (V _в * Rt) / (R + Rt)

Така стойността на Rt ще бъде:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Тук Rt ще бъде съпротивлението на термистора, а R ще бъде 10k ома резистор. Можете също да изчислите стойностите от този калкулатор на делителя на напрежението.

Това уравнение се използва за изчисляване на съпротивлението на термистора от измерената стойност на изходното напрежение Vo. Можем да получим стойността на Voltage Vout от стойността на ADC на пин A0 на Arduino, както е показано в Arduino Code, даден по-долу.

Изчисляване на температурата от съпротивлението на термистора:

Математически съпротивлението на термистора може да се изчисли само с помощта на уравнението на Стайн-Харт.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

Където A, B и C са константите, Rt е съпротивлението на термистора и ln представлява log.

Постоянната стойност за термистора, използван в проекта, е A = 1.009249522 × 10 ⁻³, B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. Тези постоянни стойности могат да бъдат получени от калкулатора тук, като се въведат трите стойности на съпротивлението на термистора при три различни температури. Можете или да получите тези постоянни стойности директно от листа с данни на термистора, или можете да получите три стойности на съпротивление при различна температура и да получите стойностите на константите с помощта на дадения калкулатор.

Така че, за изчисляване на температурата се нуждаем само от стойността на съпротивлението на термистора. След получаване на стойността на Rt от изчислението, дадено по-горе, поставете стойностите в уравнението на Щайн-Харт и ще получим стойността на температурата в единица келвин. Тъй като има малка промяна в изходното напрежение, причинете промяна в температурата.

Код на термистора на Arduino

Пълният код на Arduino за свързване на термистор с Arduino е даден в края на тази статия. Тук обяснихме няколко части от него.

За извършване на математическа операция използваме заглавния файл „#include ” а за LCD заглавния файл е „#include ". Трябва да присвоим щифтовете на LCD, като използваме кода

LiquidCrystal lcd (44,46,40,52,50,48);

За настройка на LCD дисплея по време на стартиране трябва да напишем код в частта за пустота настройка

Настройка за празнота () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }

За изчисляване на температурата чрез уравнение на Щайн-Харт, използвайки електрическото съпротивление на термистора, ние изпълняваме някои прости математически уравнения в код, както е обяснено в изчислението по-горе:

плувка a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; float T, logRt, Tf, Tc; плаващ термистор (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Получаваме температурната стойност в Келвин от това уравнение на Stein-Hart Tc = T - 273.15; // Конвертиране на Келвин в Целзий Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // Преобразуване на Келвин във Фаренхайт връщане T; }

В долния код функционалният термистор отчита стойността от аналоговия щифт на Arduino, lcd.print ((Термистор (analogRead (0))));

и тази стойност се взема в кода по-долу и след това изчислението започва да печата

плаващ термистор (int Vo)

Измерване на температурата с термистор и Arduino:

За да осигурите захранването на Arduino, можете да го захранвате чрез USB към вашия лаптоп или свързващ 12v адаптер. LCD е свързан с Arduino за показване на температурни стойности и термисторът е свързан според схемата на веригата. Аналоговият щифт (A0) се използва за проверка на напрежението на термисторния щифт във всеки момент и след изчислението с помощта на уравнението на Щайн-Харт чрез кода на Arduino можем да измерим температурата и да я покажем на LCD в Целзий и Фаренхайт.