Lämpömittarit ovat käyttökelpoisia laitteita, joita käytetään pitkään lämpötilan mittaamiseen. Tässä projektissa olemme tehneet Arduino-pohjaisen digitaalisen lämpömittarin näyttämään vallitseva ympäristön lämpötila 16x2 LCD-yksikössä reaaliajassa. Sitä voidaan käyttää taloissa, toimistoissa, teollisuudessa jne. Lämpötilan mittaamiseksi. Voimme jakaa tämän Arduino-pohjaisen lämpömittarin kolmeen osaan - Ensimmäinen osa tunnistaa lämpötilan käyttämällä lämpötila-anturia LM35, toinen osa muuntaa lämpötila-arvon sopiviksi numeroiksi Celsius-asteikolla, jonka Arduino tekee, ja järjestelmän viimeinen osa näyttää lämpötilan päällä 16x2 LCD. Sama on esitetty alla olevassa lohkokaaviossa.
Tässä digitaalisessa Arduino-lämpötila-anturissa Arduino Unoa käytetään koko prosessin hallintaan. LM35-lämpötila-anturia käytetään ympäristön lämpötilan tunnistamiseen, joka antaa 1 asteen lämpötilan jokaisesta 10 mV: n muutoksesta ulostulotapissa. Voit tarkistaa sen helposti voltimittarilla liittämällä Vcc napaan 1 ja maadoitus napaan 3 ja lähtöjännite LM35 anturin napaan 2. Esimerkiksi, jos LM35-anturin lähtöjännite on 250 m volttia, se tarkoittaa, että lämpötila on noin 25 astetta.
Arduino lukee lämpötila-anturin lähtöjännitteen analogisella tapilla A0 ja suorittaa laskennan, joka muuntaa tämän analogisen arvon nykyisen lämpötilan digitaaliseksi arvoksi. Laskelmien jälkeen arduino lähettää nämä laskelmat tai lämpötilan 16x2 LCD-yksikköön käyttämällä asianmukaisia LCD-komentoja. Olemme rakentaneet myös muita digitaalisia lämpömittariprojekteja käyttäen DHT11, DS18B20 ja muita lämpötila-antureita.
Piirikomponentit
Arduino
Tässä projektissa olemme käyttäneet Arduinoa hallitsemaan koko järjestelmän prosessia. Arduino on ohjain, joka toimii ATmega AVR -ohjaimella. Arduino on avoimen lähdekoodin laitteistoalusta ja erittäin hyödyllinen projektin kehittämiseen. Markkinoilla on monenlaisia Arduino-levyjä, kuten Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad jne., Tai voit myös rakentaa Arduinon itse.
LM35 Lämpötila-anturi
LM35 on 3-napainen lämpötila-anturi, joka antaa 1 celsiusasteen jokaisesta 10 mVoltin muutoksesta. Tämä anturi tunnistaa jopa 150 celsiusasteen lämpötilan. Yksi lm35-anturin numerotappi on Vcc, toinen on lähtö ja kolmas on Ground. LM35 on yksinkertaisin lämpötila-anturi ja se voidaan liittää helposti minkä tahansa mikro-ohjaimen kanssa. Voit tarkistaa erilaisia lämpötilan mittauksia LM35-pohjaisten projektien avulla täältä.
|
Tappi nro |
Toiminto |
Nimi |
|
1 |
Syöttöjännite; 5 V (+ 35 V - -2 V) |
Vcc |
|
2 |
Lähtöjännite (+ 6 V - -1 V) |
Tuotos |
|
3 |
Maa (0V) |
Maa |
LM35 voidaan helposti liittää Raspberry Pi-, NodeMCU-, PIC-mikrokontrolleriin jne. Lämpötilan mittaamiseen, ja sitä voidaan käyttää myös erillisenä Op-amp: n kanssa lämpötilojen osoittamiseksi.
LCD-näyttö
16x2 LCD-yksikköä käytetään laajalti sulautettujen järjestelmien projekteissa, koska se on halpa, helposti saatavilla, pieni ja helppo käyttää. 16x2: lla on kaksi riviä ja 16 saraketta, mikä tarkoittaa, että se koostuu 16 lohkosta 5x8 pistettä. 16 nastaa yhteyksille, joissa 8 databittiä D0-D7 ja 3 ohjausbittiä, nimittäin RS, RW ja EN. Muita nastoja käytetään syöttöön, kirkkauden säätöön ja taustavaloon.
Virtalähde
Arduino Boardilla on jo sisäänrakennettu virtalähdeosa. Tässä meidän on liitettävä vain 9 voltin tai 12 voltin adapterit piirilevyyn.
Piirikaavio ja selitys
Piiri digram varten lämpömittarilla käyttäen Arduino ja LM35 lämpötila-anturi, on esitetty yllä olevassa kuvassa. Tee liitännät varovasti kaavion mukaisesti. Tässä 16x2 LCD-yksikkö on kytketty suoraan arduinoon 4-bittisessä tilassa. LCD: n datanastat, nimittäin RS, EN, D4, D5, D6, D7, on kytketty digitaaliseen arduino-tapiin numeroihin 7, 6, 5, 4, 3, 2. Lämpötila-anturi LM35 on kytketty arduinon analogiseen tapiin A0, joka tuottaa 1 celsiusaste jokaista 10 mV: n ulostulomuutosta kohden.
Jos olet uusi Arduino-käyttäjä, opi käyttämään 16x2 LCD-näyttöä Arduinon kanssa edellisessä opetusohjelmassa.
Arduino LM35 Koodi ja selitys
LM35: n lämpötilan mittauksen koodi on yksinkertainen ja annettu tämän opetusohjelman lopussa. Ensin sisällytetään kirjasto LCD-yksikköön ja sitten määritetään tiedot ja ohjaustapit LCD: lle ja lämpötila-anturille.
Saatuamme analogisen arvon analogisella nastalla luemme kyseisen arvon käyttämällä analogista lukutoimintoa ja tallennamme kyseisen arvon muuttujaan. Muunna sitten arvo lämpötilaksi soveltamalla alla olevaa kaavaa.
kelluva analoginen arvo = analoginen lukea (analoginen nasta); kelluva Lämpötila = analogiarvo * kerroin * 100 jossa kerroin = 5/1023 analogiarvo = lämpötila-anturin lähtö
Tässä asteen symboli luodaan mukautetulla merkkimenetelmällä
Joten näin voimme rakentaa yksinkertaisen digitaalisen lämpömittarin lämpötilan mittaamiseen Arduinolla. Täydellinen koodi esittelyvideolla on alla.