Teplomery sú užitočné prístroje, ktoré sa dlho používajú na meranie teploty. V tomto projekte sme vyrobili digitálny teplomer založený na Arduine na zobrazovanie aktuálnej teploty okolia na jednotke LCD 16x2 v reálnom čase. Môže byť nasadený v domoch, kanceláriách, priemysle atď. Na meranie teploty. Tento teplomer na báze Arduino môžeme rozdeliť do troch častí - Prvá časť sníma teplotu pomocou teplotného snímača LM35, druhá časť prevádza hodnotu teploty na vhodné čísla v stupňoch Celzia, ktoré vykonáva Arduino, a posledná časť systému zobrazuje teplotu na 16x2 LCD. To isté je znázornené na nižšie uvedenom blokovom diagrame.
V tomto digitálnom teplotnom snímači s Arduino sa na riadenie celého procesu používa Arduino Uno. Teplotný snímač LM35 sa používa na snímanie teploty prostredia, ktoré pri výstupnom kolíku dáva teplotu 1 stupeň pri každej zmene 10 mV. Môžete to ľahko skontrolovať pomocou voltmetra pripojením Vcc na pin 1 a uzemnenie na pin 3 a výstupným napätím na pin 2 snímača LM35. Napríklad ak je výstupné napätie snímača LM35 250 m voltov, znamená to, že teplota je okolo 25 stupňov Celzia.
Arduino sníma výstupné napätie teplotného snímača pomocou analógového kolíka A0 a vykonáva výpočet na prevod tejto analógovej hodnoty na digitálnu hodnotu aktuálnej teploty. Po výpočtoch arduino pošle tieto výpočty alebo teplotu na 16x2 LCD jednotku pomocou vhodných príkazov LCD. Postavili sme tiež ďalšie projekty digitálnych teplomerov využívajúce snímače DHT11, DS18B20 a ďalšie snímače teploty.
Súčasti obvodu
Arduino
V tomto projekte sme použili Arduino na riadenie celého procesu systému. Arduino je radič, ktorý beží na radiči ATmega AVR. Arduino je hardvérová platforma otvoreného zdroja a je veľmi užitočná na účely vývoja projektu. Na trhu je k dispozícii veľa druhov dosiek Arduino, ako sú Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad atď., Alebo si Arduino môžete postaviť aj sami.
Snímač teploty LM35
LM35 je 3-pinový teplotný snímač, ktorý dáva 1 stupeň Celzia pri každej zmene 10 mVolt. Tento snímač dokáže snímať teplotu až 150 stupňov Celzia. 1 číselný pin snímača lm35 je Vcc, druhý je výstup a tretí je zem. LM35 je najjednoduchší snímač teploty a dá sa ľahko prepojiť s akýmkoľvek mikrokontrolérom. Tu môžete skontrolovať rôzne merania teploty pomocou projektov založených na LM35.
|
PIN č |
Funkcia |
názov |
|
1 |
Napájacie napätie; 5 V (+ 35 V až -2 V) |
Vcc |
|
2 |
Výstupné napätie (+ 6 V až -1 V) |
Výkon |
|
3 |
Uzemnenie (0 V) |
Uzemnenie |
LM35 môže byť ľahko prepojený s Raspberry Pi, NodeMCU, PIC mikrokontrolérom atď. Na meranie teploty a môže byť tiež použitý samostatne s Op-amp na indikáciu úrovní teploty.
LCD
16x2 LCD jednotka je široko používaná v projektoch zabudovaného systému, pretože je lacná, ľahko dostupná, malá veľkosť a ľahké rozhranie. 16x2 majú dva riadky a 16 stĺpcov, čo znamená, že pozostáva zo 16 blokov s 5x8 bodkami. 16 pin pre pripojenie, v ktorých je 8 dátových bitov D0-D7 a 3 riadiace bity, a to RS, RW a EN. Zvyšok pinov slúži na napájanie, reguláciu jasu a na podsvietenie.
Zdroj
Doska Arduino už má zabudovanú časť napájania. Tu nám stačí k doske pripojiť iba 9 voltový alebo 12 voltový adaptér.
Schéma zapojenia a vysvetlenie
Okruh diagram pre digitálny teplomer s použitím Arduino a LM35 teplotný snímač, je znázornené na obrázku vyššie. Pripojenia vykonajte opatrne, ako je znázornené na schéme. Tu je jednotka 16x2 LCD priamo pripojená k arduino v 4-bitovom režime. Dátové kolíky LCD, menovite RS, EN, D4, D5, D6, D7, sú pripojené k arduino digitálnemu pinu číslo 7, 6, 5, 4, 3, 2. Teplotný snímač LM35 je pripojený k analógovému pinu A0 arduino, ktorý generuje Teplota 1 stupňa Celzia pri každej zmene výstupu 10 mV na výstupnom kolíku.
Ak ste v Arduine nováčikom, potom sa v našom predchádzajúcom tutoriáli naučte prepojiť 16x2 LCD s Arduinom.
Arduino LM35 Kód a vysvetlenie
Kód pre meranie teploty pomocou LM35 je jednoduchý a je uvedený na konci tohto tutoriálu. Najprv zahrnieme knižnicu pre LCD jednotku a potom definujeme dáta a kontrolné piny pre LCD a teplotný senzor.
Po získaní analógovej hodnoty na analógovom kolíku túto hodnotu načítame pomocou funkcie analógového čítania a uložíme ju do premennej. Potom hodnotu preveďte na teplotu pomocou nižšie uvedeného vzorca.
float analog_value = analogRead (analog_pin); float Teplota = analog_value * factor * 100 kde factor = 5/1023 analog_value = výstup teplotného snímača
Tu sa symbol stupňa vytvára pomocou vlastnej znakovej metódy
Takto môžeme zostaviť jednoduchý digitálny teplomer na meranie teploty pomocou Arduina. Kompletný kód s ukážkovým videom je uvedený nižšie.