Memadan termistor dengan arduino untuk mengukur dan memaparkan suhu pada lcd

Menggunakan termistor adalah cara yang mudah dan murah untuk merasakan suhu. Dan untuk mengukur suhu yang tepat dengan termistor, mikrokontroler akan diperlukan. Jadi di sini kita menggunakan Arduino dengan Thermistor untuk membaca suhu dan LCD untuk memaparkan suhu. Ia berguna dalam pelbagai projek seperti stesen cuaca jauh, automasi rumah, dan perlindungan serta pengendalian peralatan industri dan elektronik.

Dalam tutorial ini, kita akan menghubungkan Thermistor dengan Arduino dan memaparkan suhu pada LCD. Anda boleh membuat pelbagai projek litar elektronik menggunakan termistor beberapa di antaranya disenaraikan di bawah:

Kipas DC Terkawal Suhu menggunakan Thermistor
Penggera Kebakaran menggunakan Thermistor

Komponen yang Diperlukan:

Termistor NTC 10k
Arduino (Sebarang versi)
Perintang 10k ohm
Wayar Penyambung

Rajah Litar

Thermistor memberikan nilai suhu mengikut perubahan rintangan elektrik di dalamnya. Dalam litar ini, pin analog di Arduino dihubungkan dengan termistor dan dapat memberikan nilai ADC sahaja, jadi rintangan elektrik termistor tidak dikira secara langsung. Oleh itu litar dibuat seperti litar pembahagi voltan seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas, dengan menghubungkan rintangan 10k ohm yang diketahui secara bersiri dengan NTC. Dengan menggunakan pembahagi Voltan ini, kita dapat memperoleh voltan merentas Thermistor dan dengan voltan tersebut kita dapat memperoleh Rintangan Thermistor pada ketika itu. Dan akhirnya kita dapat memperoleh nilai suhu dengan meletakkan rintangan termistor dalam persamaan Stein-Hart seperti yang dijelaskan di bahagian bawah.

Termistor

Komponen utama dalam litar ini adalah Thermistor, yang telah digunakan untuk mengesan kenaikan suhu. Thermistor adalah perintang sensitif suhu, yang rintangannya berubah mengikut suhu. Terdapat dua jenis termistor NTC (Negative Temperature Co-efisien) dan PTC (Positive Temperature Co-efisien), kami menggunakan termistor jenis NTC. Termistor NTC adalah perintang yang rintangannya menurun ketika kenaikan suhu sementara di PTC ia akan meningkatkan rintangan sebagai kenaikan suhu.

Mengira Suhu menggunakan Thermistor:

Kami tahu dari litar pembahagi Voltan bahawa:

V _keluar = (V _dalam * Rt) / (R + Rt)

Jadi nilai Rt akan menjadi:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Di sini, Rt akan menjadi rintangan termistor dan R akan menjadi perintang 10k ohm. Anda juga boleh mengira nilai dari kalkulator pembahagi voltan ini.

Persamaan ini digunakan untuk pengiraan rintangan termistor dari nilai voltan keluaran yang diukur Vo. Kita dapat memperoleh nilai Voltage Vout dari nilai ADC pada pin A0 dari Arduino seperti yang ditunjukkan dalam Kod Arduino yang diberikan di bawah.

Pengiraan Suhu dari rintangan termistor:

Secara matematik rintangan termistor hanya dapat dikira dengan bantuan persamaan Stein-Hart.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

Di mana, A, B dan C adalah pemalar, Rt adalah rintangan termistor dan ln mewakili log.

Nilai malar untuk termistor yang digunakan dalam projek adalah A = 1.009249522 × 10 ⁻³, B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. Nilai pemalar ini dapat diperoleh dari kalkulator di sini dengan memasukkan tiga nilai rintangan termistor pada tiga suhu yang berbeza. Anda boleh mendapatkan nilai pemalar ini terus dari lembaran data Thermistor atau anda boleh mendapatkan tiga nilai rintangan pada suhu yang berbeza dan mendapatkan nilai Pemalar menggunakan kalkulator yang diberikan.

Jadi, untuk mengira suhu, kita memerlukan nilai rintangan termistor sahaja. Setelah mendapat nilai Rt dari pengiraan yang diberikan di atas masukkan nilai dalam persamaan Stein-hart dan kita akan mendapat nilai suhu dalam unit kelvin. Oleh kerana terdapat sedikit perubahan voltan keluaran menyebabkan perubahan suhu.

Kod termistor Arduino

Kod Arduino yang lengkap untuk Thermistor Interfacing dengan Arduino diberikan pada akhir artikel ini. Di sini kami telah menerangkan beberapa bahagiannya.

Untuk menjalankan operasi matematik kami menggunakan fail Header “#include " dan untuk fail header LCD adalah "#include ". Kita harus menetapkan pin LCD dengan menggunakan kod

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

Untuk menyiapkan LCD pada masa permulaan kita harus menulis kod di bahagian persediaan yang tidak sah

Membatalkan persediaan () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }

Untuk pengiraan suhu dengan persamaan Stein-Hart menggunakan rintangan elektrik termistor, kami melakukan beberapa persamaan matematik sederhana dalam kod seperti yang dijelaskan dalam pengiraan di atas:

terapung a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; terapung T, logRt, Tf, Tc; terapung termistor (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Kami mendapat nilai suhu di Kelvin dari persamaan Stein-Hart ini Tc = T - 273.15; // Tukarkan Kelvin ke Celsius Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // Tukarkan Kelvin ke Fahrenheit return T; }

Dalam kod di bawah fungsi termistor membaca nilai dari pin analog Arduino, lcd.print ((Thermistor (analogRead (0))));

dan nilai itu diambil dalam kod di bawah ini dan kemudian pengiraannya mula dicetak

Termostat terapung (int Vo)

Mengukur Suhu dengan Thermistor dan Arduino:

Untuk memberikan bekalan ke Arduino, anda boleh menghidupkannya melalui USB ke komputer riba atau menyambungkan penyesuai 12v. LCD disambungkan dengan Arduino untuk memaparkan nilai suhu dan Thermistor disambungkan mengikut rajah litar. Pin analog (A0) digunakan untuk memeriksa voltan pin termistor pada setiap saat dan setelah pengiraan menggunakan persamaan Stein-Hart melalui kod Arduino kita dapat memperoleh suhu dan memaparkannya pada LCD pada Celsius dan Fahrenheit.