LCD'de sıcaklığı ölçmek ve görüntülemek için arduino ile arabirim termistörü

Bir termistör kullanmak, sıcaklığı algılamanın kolay ve ucuz bir yoludur. Ve termistörle tam sıcaklığı ölçmek için bir mikrodenetleyiciye ihtiyaç duyulacaktır. Yani burada sıcaklığı okumak için Termistörlü Arduino ve sıcaklığı görüntülemek için bir LCD kullanıyoruz. Uzak hava istasyonu, ev otomasyonu ve endüstriyel ve elektronik ekipmanların korunması ve kontrolü gibi çeşitli projelerde kullanışlıdır.

Bu eğitimde, Termistörü Arduino ile arayüzleyeceğiz ve sıcaklığı LCD'de görüntüleyeceğiz. Termistör kullanarak çeşitli elektronik devre tabanlı projeler yapabilirsiniz.Bunlardan bazıları aşağıda listelenmiştir:

Termistör Kullanılarak Sıcaklık Kontrollü DC Fan
Termistör kullanarak Yangın Alarmı

Gerekli Bileşenler:

NTC termistör 10k
Arduino (Herhangi bir versiyon)
10k ohm Direnç
Kabloların Bağlanması

Devre şeması

Termistör, içindeki elektrik direncindeki değişime göre sıcaklık değeri sağlar. Bu devrede Arduino'daki analog pin termistör ile bağlanır ve sadece ADC değerlerini sağlayabilir, bu nedenle termistörün elektriksel direnci doğrudan hesaplanmaz. Böylece devre, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, 10k ohm'luk bilinen bir direncin NTC ile seri olarak bağlanmasıyla bir voltaj bölücü devre gibi yapılır. Bu Gerilim bölücüyü kullanarak gerilimi Termistör üzerinden alabiliriz ve bu gerilimle o anda Termistörün Direncini türetebiliriz. Son olarak termistörün direncini Stein-Hart denklemine koyarak aşağıdaki bölümlerde açıklandığı gibi sıcaklık değerini elde edebiliriz.

Termistör

Bu devredeki anahtar bileşen, sıcaklıktaki artışı tespit etmek için kullanılan Termistördür. Termistör, direnci sıcaklığa göre değişen , sıcaklığa duyarlı bir dirençtir. İki tip termistör NTC (Negatif Sıcaklık Katsayısı) ve PTC (Pozitif Sıcaklık Katsayısı) vardır, NTC tipi termistör kullanıyoruz. NTC termistör, direnci sıcaklık arttıkça azalırken, PTC'de sıcaklık yükseldikçe direnci artıran bir dirençtir.

Termistörü Kullanarak Sıcaklığın Hesaplanması:

Gerilim bölücü devresinden şunu biliyoruz:

V _üzerinden = (V _içinde * Rt) / (R + R)

Yani Rt'nin değeri şöyle olacaktır:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Burada Rt, termistörün direnci olacak ve R, 10k ohm'luk direnç olacaktır. Bu voltaj bölücü hesap makinesinden de değerleri hesaplayabilirsiniz.

Bu denklem, Vo çıkış geriliminin ölçülen değerinden termistör direncinin hesaplanması için kullanılır. Aşağıda verilen Arduino Kodunda gösterildiği gibi Arduino'nun A0 pinindeki ADC değerinden Gerilim Vout değerini alabiliriz.

Termistör direncinden Sıcaklığın Hesaplanması:

Matematiksel olarak termistör direnci yalnızca Stein-Hart denklemi yardımıyla hesaplanabilir.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

A, B ve C sabitler olduğunda, Rt termistör direncidir ve ln logu temsil eder.

Projede kullanılan termistör sabit değer x 10 A = 1,009249522 ^-3, B = x 10 2,378405444 ^-4, C = 2,019202697 x 10 ^-7. Bu sabit değerler, termistörün üç farklı sıcaklıkta üç direnç değeri girilerek buradaki hesap makinesinden elde edilebilir. Bu sabit değerleri doğrudan Termistörün veri sayfasından alabilir veya farklı sıcaklıkta üç direnç değeri elde edebilir ve verilen hesap makinesini kullanarak Sabitler değerlerini alabilirsiniz.

Bu nedenle, sıcaklığı hesaplamak için yalnızca termistör direncinin değerine ihtiyacımız var. Yukarıda verilen hesaplamadan Rt değerini aldıktan sonra değerleri Stein-hart denklemine koyun ve birim kelvin cinsinden sıcaklık değerini alacağız. Çıkış voltajında küçük bir değişiklik olduğu için sıcaklıkta değişikliğe neden olur.

Arduino termistör kodu

Bu makalenin sonunda Arduino ile Arayüz Termistörü için Komple Arduino Kodu verilmiştir. Burada birkaç bölümünü açıkladık.

Matematiksel işlem yapmak için "#include" Başlık dosyasını kullanıyoruz " ve LCD başlık dosyası için "#include ". Kodu kullanarak LCD'nin pinlerini atamalıyız

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

LCD'yi başlatma anında ayarlamak için, geçersiz kurulum bölümüne kod yazmamız gerekir.

Geçersiz kurulum () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }

Termistörün elektrik direncini kullanarak Stein-Hart denklemi ile sıcaklığın hesaplanması için, yukarıdaki hesaplamada açıklandığı gibi, kodda bazı basit matematiksel denklemler gerçekleştiriyoruz:

yüzer a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; şamandıra T, logRt, Tf, Tc; float Termistör (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Bu Stein-Hart denkleminden Kelvin cinsinden sıcaklık değerini alıyoruz Tc = T - 273.15; // Kelvin'i Santigrat'a çevir Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // Kelvin'i Fahrenheit'e dönüştür dönüş T; }

Aşağıdaki kodda fonksiyon termistörü, Arduino'nun analog pininden değeri okuyor, lcd.print ((Termistör (analogRead (0))));

ve bu değer aşağıdaki koddan alınır ve ardından hesaplama yazdırmaya başlar.

şamandıralı Termistör (int Vo)

Termistör ve Arduino ile Sıcaklık Ölçümü:

Arduino'ya besleme vermek için, USB üzerinden dizüstü bilgisayarınıza veya 12v adaptörünü bağlayarak güç verebilirsiniz. Sıcaklık değerlerini görüntülemek için bir LCD Arduino ile arayüz oluşturulmuştur ve Termistör devre şemasına göre bağlanmıştır. Analog pin (A0) termistör pinin voltajını her an kontrol etmek için kullanılır ve Arduino kodu üzerinden Stein-Hart denklemi kullanılarak yapılan hesaplamadan sonra sıcaklığı alıp Celsius ve Fahrenheit'te LCD'de görüntüleyebiliyoruz.