Interfaceți termistorul cu arduino pentru a măsura și afișa temperatura pe lcd

Utilizarea unui termistor este un mod ușor și ieftin de a percepe temperatura. Și pentru a măsura temperatura exactă cu termistor, va fi nevoie de un microcontroler. Deci, aici folosim Arduino cu termistor pentru a citi temperatura și un LCD pentru a afișa temperatura. Este util în diverse proiecte, cum ar fi stația meteo la distanță, automatizarea casei și protecția și controlul echipamentelor industriale și electronice.

În acest tutorial, vom interfața Thermistor cu Arduino și vom afișa temperatura pe LCD. Puteți realiza diverse proiecte bazate pe circuite electronice folosind termistor, unele dintre ele sunt enumerate mai jos:

Ventilator DC controlat de temperatură folosind termistor
Alarmă de incendiu folosind termistor

Componente necesare:

Termistor NTC 10k
Arduino (Orice versiune)
Rezistor 10k ohm
Conectarea firelor

Diagrama circuitului

Termistorul furnizează valoarea temperaturii conform schimbării rezistenței electrice din acesta. În acest circuit, pinul analogic din Arduino este conectat cu termistorul și poate furniza numai valorile ADC, astfel încât rezistența electrică a termistorului nu este calculată direct. Deci circuitul este făcut ca un circuit divizor de tensiune așa cum se arată în figura de mai sus, prin conectarea unei rezistențe cunoscute de 10k ohm în serie cu NTC. Folosind acest divizor de tensiune putem obține tensiunea pe termistor și cu această tensiune putem obține rezistența termistorului în acel moment. Și, în cele din urmă, putem obține valoarea temperaturii punând rezistența termistorului în ecuația Stein-Hart, așa cum se explică în secțiunile de mai jos.

Termistor

Componenta cheie a acestui circuit este termistorul, care a fost folosit pentru a detecta creșterea temperaturii. Termistorul este un rezistor sensibil la temperatură, a cărui rezistență se modifică în funcție de temperatură. Există două tipuri de termistor NTC (temperatura negativă coeficientă) și PTC (temperatura pozitivă coeficientă), folosim un termistor de tip NTC. Termistorul NTC este un rezistor a cărui rezistență scade odată cu creșterea temperaturii, în timp ce în PTC va crește rezistența odată cu creșterea temperaturii.

Calculul temperaturii folosind termistor:

Din circuitul divizor de tensiune știm că:

V _out = (V _în * Rt) / (R + Rt)

Deci valoarea lui Rt va fi:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Aici, Rt va fi rezistența termistorului și R va fi rezistența de 10k ohm. De asemenea, puteți calcula valorile din acest calculator divizor de tensiune.

Această ecuație este utilizată pentru calcularea rezistenței termistorului din valoarea măsurată a tensiunii de ieșire Vo. Putem obține valoarea Voltage Vout din valoarea ADC de la pinul A0 al Arduino așa cum se arată în Codul Arduino dat mai jos.

Calculul temperaturii din rezistența termistorului:

Matematic rezistența termistorului poate fi calculată numai cu ajutorul ecuației Stein-Hart.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

Unde, A, B și C sunt constantele, Rt este rezistența termistorului și ln reprezintă log.

Valoarea constantă pentru termistorul utilizat în proiect este A = 1.009249522 × 10 ⁻³, B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. Aceste valori constante pot fi obținute de la calculator aici prin introducerea celor trei valori de rezistență ale termistorului la trei temperaturi diferite. Puteți obține aceste valori constante direct din foaia de date a termistorului sau puteți obține trei valori de rezistență la temperatură diferită și puteți obține valorile constantelor folosind calculatorul dat.

Deci, pentru calcularea temperaturii avem nevoie doar de valoarea rezistenței termistorului. După obținerea valorii Rt din calculul dat mai sus, puneți valorile în ecuația Stein-hart și vom obține valoarea temperaturii în unitatea kelvin. Deoarece există modificări minore ale tensiunii de ieșire, provocați schimbarea temperaturii.

Cod termistor Arduino

Codul Arduino complet pentru interfațarea termistorului cu Arduino este dat la sfârșitul acestui articol. Aici am explicat câteva părți ale acestuia.

Pentru efectuarea operațiunilor matematice folosim fișierul Header „#include ” iar pentru fișierul cu antet LCD este „#include ". Trebuie să atribuim pinii LCD-ului folosind codul

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

Pentru configurarea ecranului LCD la momentul pornirii, trebuie să scriem cod în partea de configurare nulă

Void setup () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }

Pentru calcularea temperaturii prin ecuația Stein-Hart folosind rezistența electrică a termistorului efectuăm o ecuație matematică simplă în cod, așa cum se explică în calculul de mai sus:

plutitor a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; plutitor T, logRt, Tf, Tc; termistor plutitor (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Obținem valoarea temperaturii în Kelvin din această ecuație Stein-Hart Tc = T - 273.15; // Conversia Kelvin în Celsius Tf = (Tc * 1,8) + 32,0; // Conversia Kelvin în Fahrenheit returnează T; }

În codul de mai jos funcția termistor citește valoarea de la pinul analogic al Arduino, lcd.print ((Termistor (analogRead (0))));

iar acea valoare este luată în codul de mai jos și apoi calculul începe să se tipărească

termistor plutitor (int Vo)

Măsurarea temperaturii cu termistor și Arduino:

Pentru a furniza sursa Arduino, o puteți alimenta prin USB la laptop sau conectând adaptorul de 12v. Un ecran LCD este interfațat cu Arduino pentru a afișa valorile temperaturii, iar termistorul este conectat conform schemei de circuit. Pinul analogic (A0) este utilizat pentru a verifica tensiunea pinului termistorului în fiecare moment și după calculul utilizând ecuația Stein-Hart prin codul Arduino, putem obține temperatura și o afișăm pe LCD în Celsius și Fahrenheit.