Interfacing-termistor med arduino til måling og visning af temperatur på LCD

Brug af en termistor er en nem og billig måde at registrere temperaturen på. Og for at måle den nøjagtige temperatur med termistor, er der brug for en mikrocontroller. Så her bruger vi Arduino med Thermistor til at læse temperaturen og et LCD-display til at vise temperaturen. Det er nyttigt i forskellige projekter som fjernvejrstation, hjemmeautomatisering og beskyttelse og styring af industri- og elektronikudstyr.

I denne vejledning skal vi interface Thermistor med Arduino og vise temperaturen på LCD. Du kan lave forskellige elektroniske kredsløbsbaserede projekter ved hjælp af termistor, nogle af dem er angivet nedenfor:

Temperaturstyret jævnstrømsventilator ved hjælp af Thermistor
Brandalarm ved hjælp af Thermistor

Nødvendige komponenter:

NTC termistor 10k
Arduino (enhver version)
10k ohm modstand
Tilslutning af ledninger

Kredsløbsdiagram

Thermistor giver temperaturværdi i henhold til ændringen i den elektriske modstand i den. I dette kredsløb er den analoge stift i Arduino forbundet med termistoren og kan kun give ADC-værdierne, så termistorens elektriske modstand beregnes ikke direkte. Så kredsløbet er lavet som et spændingsdelerkredsløb som vist i figuren ovenfor ved at forbinde en kendt modstand på 10k ohm i serie med NTC. Ved hjælp af denne spændingsdeler kan vi få spændingen over Thermistor, og med den spænding kan vi udlede modstanden til Thermistor i det øjeblik. Og endelig kan vi få temperaturværdien ved at placere termistorens modstand i Stein-Hart-ligningen som forklaret i nedenstående afsnit.

Termistor

Nøglekomponenten i dette kredsløb er Thermistor, som er blevet brugt til at detektere temperaturstigningen. Thermistor er temperaturfølsom modstand, hvis modstand ændres i henhold til temperaturen. Der er to typer termistor NTC (negativ temperatur koeffektiv) og PTC (positiv temperatur koeffektiv), vi bruger en NTC type termistor. NTC-termistor er en modstand, hvis modstand falder som temperaturstigning, mens den i PTC vil øge modstanden som stigning i temperatur.

Beregning af temperatur ved hjælp af termistor:

Vi ved fra spændingsdelerkredsløbet, at:

V _ud = (V _i * Rt) / (R + Rt)

Så værdien af Rt vil være:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Her vil Rt være termistorens modstand, og R vil være 10k ohm modstand. Du kan også beregne værdierne fra denne spændingsdelerberegner.

Denne ligning bruges til beregning af termistormodstand fra den målte værdi af udgangsspændingen Vo. Vi kan få værdien af Voltage Vout fra ADC-værdien ved pin A0 i Arduino som vist i Arduino-koden angivet nedenfor.

Beregning af temperatur fra termistormodstanden:

Matematisk kan termistormodstanden kun beregnes ved hjælp af Stein-Hart-ligningen.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

Hvor, A, B og C er konstanterne, er Rt termistormodstanden og ln repræsenterer log.

Den konstante værdi for den anvendte termistor i projektet er A = 1.009249522 × 10 ⁻³, B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. Disse konstante værdier kan opnås fra regnemaskinen her ved at indtaste de tre modstandsværdier for termistor ved tre forskellige temperaturer. Du kan enten få disse konstante værdier direkte fra databladet til Thermistor, eller du kan få tre modstandsværdier ved forskellige temperaturer og få konstantværdierne ved hjælp af den givne lommeregner.

Så til beregning af temperaturen har vi kun brug for værdien af termistormodstand. Efter at have fået værdien af Rt fra ovenstående beregning anbringes værdierne i Stein-hart-ligningen, og vi får værdien af temperaturen i enheden kelvin. Da der er mindre ændringer i udgangsspændingen, kan temperaturen ændres.

Arduino termistor kode

Komplet Arduino-kode til interfacing af termistor med Arduino findes i slutningen af denne artikel. Her har vi forklaret nogle få dele af det.

Til udførelse af matematisk operation bruger vi header-fil “#include ” og for LCD-overskrift er filen “#include ". Vi er nødt til at tildele LCD-benene ved hjælp af koden

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

For opsætning af LCD'et på starttidspunktet skal vi skrive kode i den ugyldige opsætningsdel

Ugyldig opsætning () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }

Til beregning af temperatur ved hjælp af Stein-Hart-ligning ved hjælp af termistorens elektriske modstand udfører vi nogle enkle matematiske ligninger i kode som forklaret i beregningen ovenfor:

flyde a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; flyde T, logRt, Tf, Tc; float-termistor (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Vi får temperaturværdien i Kelvin fra denne Stein-Hart-ligning Tc = T - 273,15; // Konverter Kelvin til Celsius Tf = (Tc * 1,8) + 32,0; // Konverter Kelvin til Fahrenheit retur T; }

I nedenstående kode læser funktionstermistoren værdien fra den analoge pin på Arduino, lcd.print ((Thermistor (analogRead (0))));

og denne værdi tages i koden nedenfor, og derefter begynder beregningen at udskrive

float Thermistor (int Vo)

Måling af temperatur med termistor og Arduino:

For at give forsyningen til Arduino kan du tænde den via USB til din bærbare computer eller tilslutte 12v-adapter. En LCD er grænseflade med Arduino for at vise temperaturværdier, og Thermistor er forbundet som i kredsløbsdiagram. Den analoge stift (A0) bruges til at kontrollere spændingen på termistorstiften i hvert øjeblik, og efter beregningen ved hjælp af Stein-Hart-ligning gennem Arduino-koden er vi i stand til at få temperaturen og vise den på LCD i Celsius og Fahrenheit.