Ang interfacing thermistor na may arduino upang masukat at ipakita ang temperatura sa lcd

Ang paggamit ng isang thermistor ay isang madali at murang paraan upang maunawaan ang temperatura. At upang masukat ang eksaktong temperatura sa thermistor, kakailanganin ang isang microcontroller. Kaya narito ginagamit namin ang Arduino na may Thermistor upang basahin ang temperatura at isang LCD upang ipakita ang temperatura. Ito ay kapaki-pakinabang sa iba`t ibang mga proyekto tulad ng malayuang istasyon ng panahon, pag-aautomat ng bahay, at proteksyon at pagkontrol sa mga gamit pang-industriya at electronics.

Sa tutorial na ito, pupunta kami sa interface ng Thermistor kasama ang Arduino at ipapakita ang temperatura sa LCD. Maaari kang gumawa ng iba't ibang mga proyekto na batay sa elektronikong circuit gamit ang thermistor ilan sa mga ito ay nakalista sa ibaba:

Kinokontrol ng Temperatura ng DC Fan gamit ang Thermistor
Fire Alarm gamit ang Thermistor

Kinakailangan ang Mga Bahagi:

Thermistor ng NTC 10k
Arduino (Anumang bersyon)
10k ohm Resistor
Mga Koneksyon sa Mga Wires

Diagram ng Circuit

Nagbibigay ang Thermistor ng halaga ng temperatura ayon sa pagbabago ng resistensya sa kuryente dito. Sa circuit na ito, ang analog pin sa Arduino ay konektado sa thermistor at maaaring ibigay ang mga halaga ng ADC lamang, kaya ang de-koryenteng paglaban ng thermistor ay hindi kinakalkula nang direkta. Kaya't ang circuit ay ginawang tulad ng isang boltahe divider circuit tulad ng ipinakita sa pigura sa itaas, sa pamamagitan ng pagkonekta ng kilalang paglaban ng 10k ohm sa serye sa NTC. Gamit ang Voltage divider maaari nating makuha ang boltahe sa Thermistor at sa boltahe na iyon maaari nating makuha ang Paglaban ng Thermistor sa sandaling iyon. At sa wakas maaari nating makuha ang halaga ng temperatura sa pamamagitan ng paglalagay ng paglaban ng thermistor sa Stein-Hart equation tulad ng ipinaliwanag sa mga seksyon sa ibaba.

Thermistor

Ang pangunahing sangkap sa circuit na ito ay Thermistor, na ginamit upang makita ang pagtaas ng temperatura. Ang Thermistor ay temperatura na sensitibo sa risistor, na ang resistensya ay nagbabago ayon sa temperatura. Mayroong dalawang uri ng thermistor NTC (Negatibong Temperatura Co-episyente) at PTC (Positibong Temperatura Co-episyente), gumagamit kami ng isang thermistor na uri ng NTC. Ang NTC thermistor ay isang risistor na ang resistensya ay bumababa ng pagtaas ng temperatura habang sa PTC ay tataas nito ang paglaban sa pagtaas ng temperatura.

Kinakalkula ang Temperatura gamit ang Thermistor:

Alam namin mula sa Voltage divider circuit na:

V _out = (V _in * Rt) / (R + Rt)

Kaya ang halaga ng Rt ay magiging:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Dito, ang Rt ay ang paglaban ng thermistor at ang R ay magiging 10k ohm risistor. Maaari mo ring kalkulahin ang mga halaga mula sa calculator ng voltage divider na ito.

Ang equation na ito ay ginagamit para sa pagkalkula ng paglaban ng thermistor mula sa sinusukat na halaga ng output voltage Vo. Maaari nating makuha ang halaga ng Voltage Vout mula sa halaga ng ADC sa pin A0 ng Arduino tulad ng ipinakita sa Arduino Code na ibinigay sa ibaba.

Pagkalkula ng Temperatura mula sa paglaban ng thermistor:

Sa matematika ang resistensya ng thermistor ay maaari lamang makalkula sa tulong ng equation ng Stein-Hart.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

Kung saan, A, B at C ang mga pare-pareho, ang Rt ay ang paglaban ng thermistor at ang ln ay kumakatawan sa log.

Ang pare-pareho na halaga para sa thermistor na ginamit sa proyekto ay A = 1.009249522 × 10 ⁻³, B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. Ang mga pare-parehong halagang ito ay maaaring makuha mula sa calculator dito sa pamamagitan ng pagpasok ng tatlong mga halaga ng paglaban ng thermistor sa tatlong magkakaibang temperatura. Maaari mong makuha ang mga pare-parehong halagang ito nang direkta mula sa datasheet ng Thermistor o maaari kang makakuha ng tatlong mga halaga ng paglaban sa magkakaibang temperatura at makuha ang mga halaga ng Constants gamit ang ibinigay na calculator.

Kaya, para sa pagkalkula ng temperatura kailangan namin ang halaga ng paglaban lamang ng thermistor. Matapos makuha ang halaga ng Rt mula sa pagkalkula na ibinigay sa itaas ilagay ang mga halaga sa Stein-hart equation at makukuha namin ang halaga ng temperatura sa unit kelvin. Tulad ng mayroong menor de edad na pagbabago sa output boltahe maging sanhi ng pagbabago sa temperatura.

Code ng thermistor ng Arduino

Kumpletuhin ang Arduino Code para sa Interfacing Thermistor na may Arduino ay ibinigay sa pagtatapos ng artikulong ito. Dito ipinaliwanag namin ang ilang bahagi nito.

Para sa pagsasagawa ng pagpapatakbo sa matematika ginagamit namin ang Header file na "# isama " at para sa LCD header file ay "#include ". Kailangan nating italaga ang mga pin ng LCD sa pamamagitan ng paggamit ng code

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

Para sa pag-set up ng LCD sa oras ng pagsisimula kailangan naming magsulat ng code sa walang bisa na pag-setup na bahagi

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

Para sa pagkalkula ng temperatura sa pamamagitan ng equation ng Stein-Hart gamit ang de-koryenteng paglaban ng thermistor nagsasagawa kami ng ilang simpleng equation sa matematika sa code tulad ng ipinaliwanag sa pagkalkula sa itaas:

float a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; float T, logRt, Tf, Tc; float Thermistor (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Nakukuha namin ang halagang temperatura sa Kelvin mula sa equation na ito ng Stein-Hart na Tc = T - 273.15; // convert Kelvin to Celsius Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // convert Kelvin to Fahrenheit return T; }

Sa code sa ibaba ang function thermistor ay binabasa ang halaga mula sa analog pin ng Arduino, lcd.print ((Thermistor (analogRead (0))));

at ang halagang iyon ay kinuha sa code sa ibaba at pagkatapos ang pagkalkula ay nagsisimulang mag-print

float Thermistor (int Vo)

Pagsukat ng Temperatura sa Thermistor at Arduino:

Upang maibigay ang supply sa Arduino maaari mo itong paganahin sa pamamagitan ng USB sa iyong laptop o pagkonekta sa 12v adapter. Ang isang LCD ay nakipag-interfaced sa Arduino upang ipakita ang mga halagang temperatura at ang Thermistor ay konektado ayon sa bawat diagram ng circuit. Ginagamit ang analog pin (A0) upang suriin ang boltahe ng thermistor pin sa bawat sandali at pagkatapos ng pagkalkula gamit ang equation ng Stein-Hart sa pamamagitan ng Arduino code maaari naming makuha ang temperatura at ipakita ito sa LCD sa Celsius at Fahrenheit.