Teploměry jsou užitečné přístroje používané již dlouhou dobu pro měření teploty. V tomto projektu jsme vyrobili digitální teploměr založený na Arduinu, který zobrazuje aktuální teplotu okolí na 16x2 LCD jednotce v reálném čase. Může být použit v domech, kancelářích, průmyslových odvětvích atd. K měření teploty. Tento teploměr založený na Arduinu můžeme rozdělit do tří částí - První část snímá teplotu pomocí teplotního senzoru LM35, druhá část převádí hodnotu teploty na vhodná čísla ve stupních Celsia, které provádí Arduino, a poslední část systému zobrazuje teplotu na 16x2 LCD. Totéž je ukázáno v níže uvedeném blokovém schématu.
V tomto digitálním teplotním senzoru s Arduino se Arduino Uno používá k řízení celého procesu. Teplotní senzor LM35 se používá pro snímání teploty prostředí, které udává teplotu 1 stupně při každé změně 10 mV na výstupním kolíku. Můžete to snadno zkontrolovat pomocí voltmetru připojením Vcc na pin 1 a uzemnění na pin 3 a výstupním napětím na pin 2 senzoru LM35. Například pokud je výstupní napětí snímače LM35 250 m volt, znamená to, že teplota je kolem 25 stupňů Celsia.
Arduino čte výstupní napětí teplotního senzoru pomocí analogového pinu A0 a provádí výpočet pro převod této analogové hodnoty na digitální hodnotu aktuální teploty. Po výpočtech odesílá Arduino tyto výpočty nebo teplotu na 16x2 LCD jednotku pomocí příslušných příkazů LCD. Také jsme postavili další projekty digitálních teploměrů využívající snímače DHT11, DS18B20 a další snímače teploty.
Součásti obvodu
Arduino
V tomto projektu jsme použili Arduino k ovládání celého procesu systému. Arduino je řadič, který běží na řadiči ATmega AVR. Arduino je hardwarová platforma s otevřeným zdrojovým kódem a je velmi užitečná pro účely vývoje projektů. Na trhu je k dispozici mnoho typů desek Arduino, jako je Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad atd., Nebo si můžete Arduino postavit sami.
Snímač teploty LM35
LM35 je 3kolíkový teplotní snímač, který dává 1 stupeň Celsia při každé změně 10mVolt. Tento senzor dokáže snímat teplotu až 150 stupňů Celsia. 1 číslo pin senzoru lm35 je Vcc, druhý je výstup a třetí je uzemnění. LM35 je nejjednodušší teplotní senzor a lze jej snadno propojit s jakýmkoli mikrokontrolérem. Zde můžete zkontrolovat různá měření teploty pomocí projektů založených na LM35.
|
PIN č |
Funkce |
název |
|
1 |
Napájecí napětí; 5 V (+ 35 V až -2 V) |
Vcc |
|
2 |
Výstupní napětí (+ 6V až -1V) |
Výstup |
|
3 |
Uzemnění (0 V) |
Přízemní |
LM35 lze snadno propojit s Raspberry Pi, NodeMCU, mikrokontrolérem PIC atd. Pro měření teploty a lze jej také použít samostatně s operačním zesilovačem k indikaci teplotních úrovní.
LCD
16x2 LCD jednotka je široce používána v projektech vestavěných systémů, protože je levná, snadno dostupná, malá velikost a snadné rozhraní. 16x2 mají dva řádky a 16 sloupců, což znamená, že se skládá z 16 bloků po 5x8 tečkách. 16 pin pro připojení, ve kterém 8 datových bitů D0-D7 a 3 řídicí bity, jmenovitě RS, RW a EN. Zbytek kolíků se používá pro napájení, ovládání jasu a pro podsvícení.
Zdroj napájení
Deska Arduino již má zabudovanou část napájecího zdroje. Zde musíme k desce připojit pouze 9 voltový nebo 12 voltový adaptér.
Schéma zapojení a vysvětlení
Okruh digram pro digitální teploměr s použitím Arduino a LM35 teplotní čidlo, je znázorněno na obrázku výše. Opatrně proveďte připojení, jak je znázorněno na schématu. Zde je 16x2 LCD jednotka přímo připojena k arduino ve 4bitovém režimu. Datové piny LCD, jmenovitě RS, EN, D4, D5, D6, D7, jsou připojeny k digitálnímu pinu arduino číslo 7, 6, 5, 4, 3, 2. Teplotní čidlo LM35 je připojeno k analogovému pinu A0 arduino, který generuje Teplota 1 stupně Celsia při každé změně výstupu 10 mV na výstupním kolíku.
Pokud jste v Arduinu noví, pak se v našem předchozím tutoriálu naučte propojovat 16x2 LCD s Arduino.
Arduino LM35 Kód a vysvětlení
Kód pro měření teploty pomocí LM35 je jednoduchý a je uveden na konci tohoto tutoriálu. Nejprve přidáme knihovnu pro LCD jednotku a poté definujeme datové a kontrolní piny pro LCD a teplotní čidlo.
Po získání analogové hodnoty na analogovém pinu tuto hodnotu načteme pomocí funkce Analog read a uložíme tuto hodnotu do proměnné. A poté převeďte hodnotu na teplotu pomocí níže uvedeného vzorce.
float analog_value = analogRead (analog_pin); float Temperature = analog_value * factor * 100 where factor = 5/1023 analog_value = výstup teplotního čidla
Zde se symbol stupně vytváří pomocí vlastní znakové metody
Takto můžeme postavit jednoduchý digitální teploměr pro měření teploty pomocí Arduina. Kompletní kód s ukázkovým videem je uveden níže.