Els termòmetres són aparells útils que s’utilitzen des de fa molt de temps per mesurar la temperatura. En aquest projecte hem creat un termòmetre digital basat en Arduino per mostrar la temperatura ambiental actual en una unitat LCD de 16x2 en temps real. Es pot desplegar a cases, oficines, indústries, etc. per mesurar la temperatura. Podem dividir aquest termòmetre basat en Arduino en tres seccions: la primera secció detecta la temperatura utilitzant el sensor de temperatura LM35, la segona secció converteix el valor de la temperatura en nombres adequats en escala Celsius que fa Arduino i l’última part del sistema mostra la temperatura a LCD de 16x2. El mateix es demostra al diagrama de blocs següent.
En aquest sensor de temperatura digital amb Arduino, Arduino Uno s’utilitza per controlar tot el procés. Un sensor de temperatura LM35 s’utilitza per detectar la temperatura de l’ambient, que proporciona una temperatura de 1 grau per cada canvi de 10 mV al seu pin de sortida. Podeu comprovar-ho fàcilment amb voltímetre connectant Vcc al pin 1 i Terra a pin 3 i tensió de sortida al pin 2 del sensor LM35. Per exemple, si la tensió de sortida del sensor LM35 és de 250 m volt, significa que la temperatura és al voltant dels 25 graus centígrads.
Arduino llegeix la tensió de sortida del sensor de temperatura mitjançant el pin analògic A0 i realitza el càlcul per convertir aquest valor analògic en un valor digital de temperatura actual. Després dels càlculs, arduino envia aquests càlculs o la temperatura a la unitat LCD de 16x2 mitjançant les ordres adequades de la pantalla LCD. També hem construït altres projectes de termòmetres digitals amb DHT11, DS18B20 i altres sensors de temperatura.
Components del circuit
Arduino
En aquest projecte hem utilitzat un Arduino per controlar tot el procés del sistema. Arduino és un controlador que funciona amb controlador ATmega AVR. Arduino és una plataforma de maquinari de codi obert i molt útil per al desenvolupament de projectes. Hi ha molts tipus de plaques Arduino com Arduino UNO, arduino mega, arduino pro mini, Lilypad, etc. disponibles al mercat o també podeu crear Arduino vosaltres mateixos.
Sensor de temperatura LM35
LM35 és un sensor de temperatura de 3 pins que proporciona un grau centígrad a cada canvi de 10 m de voltatge. Aquest sensor pot detectar una temperatura de fins a 150 graus centígrads. Un pin numèric del sensor lm35 és Vcc, el segon surt i el tercer és Terra. LM35 és el sensor de temperatura més senzill i es pot connectar fàcilment amb qualsevol microcontrolador. Podeu consultar diverses mesures de temperatura mitjançant projectes basats en LM35 aquí.
|
Pin núm |
Funció |
Nom |
|
1 |
Tensió d'alimentació; 5V (+ 35V a -2V) |
Vcc |
|
2 |
Voltatge de sortida (+ 6V a -1V) |
Sortida |
|
3 |
Terra (0V) |
Terra |
El LM35 es pot relacionar fàcilment amb Raspberry Pi, NodeMCU, microcontrolador PIC, etc. per mesurar la temperatura i també es pot utilitzar independent amb Op-amp per indicar els nivells de temperatura.
LCD
La unitat LCD de 16x2 s’utilitza àmpliament en projectes de sistemes incrustats perquè és barata, fàcilment disponible, de mida petita i fàcil d’interfície. 16x2 té dues files i 16 columnes, el que significa que consta de 16 blocs de 5x8 punts. 16 pines per a connexions en què hi ha 8 bits de dades D0-D7 i 3 bits de control, concretament RS, RW i EN. La resta de pins s’utilitzen per al subministrament, el control de la brillantor i la llum de fons.
Font d'alimentació
La placa Arduino ja té una secció d’alimentació incorporada. Aquí només necessitem connectar un adaptador de 9 o 12 volts amb la placa.
Diagrama del circuit i explicació
Digram Circuit per termòmetre digital utilitzant Arduino i LM35 de l'sensor de temperatura, es mostra a la figura anterior. Feu les connexions amb cura tal com es mostra a l’esquema. Aquí la unitat LCD de 16x2 està connectada directament a arduino en mode de 4 bits. Els pins de dades de la pantalla LCD, és a dir, RS, EN, D4, D5, D6, D7 estan connectats al pin digital arduino número 7, 6, 5, 4, 3, 2. Un sensor de temperatura LM35 està connectat al pin analògic A0 d’arduino, que genera Temperatura d'1 grau centígrad a cada canvi de sortida de 10 mV en el seu pin de sortida.
Si no sou nou a Arduino, apreneu a relacionar la pantalla LCD de 16x2 amb Arduino al nostre tutorial anterior.
Codi i explicació Arduino LM35
El codi per a la mesura de temperatura mitjançant LM35 és senzill i es dóna al final d’aquest tutorial. Primer incloem la biblioteca per a unitats LCD i, a continuació, definim les dades i els pins de control per a LCD i sensor de temperatura.
Després d’obtenir el valor analògic al pin analògic, llegim aquest valor mitjançant la funció de lectura analògica i emmagatzemem aquest valor en una variable. I després converteix el valor en temperatura aplicant la fórmula donada a continuació.
float valor_analògic = analògicLlegir (pin_analògic); temperatura flotant = valor_analògic * factor * 100 on factor = 5/1023 valor_analògic = sortida del sensor de temperatura
Aquí es crea el símbol de grau mitjançant el mètode de caràcters personalitzats
Així doncs, és així com podem construir un termòmetre digital senzill per mesurar la temperatura amb Arduino. A continuació es mostra el codi complet amb un vídeo de demostració.