راه اندازی سنسور lm35 با آردوینو

راه اندازی سنسور Lm35 با آردوینو

ترمومتر ها دستگاه هایی کاربردی هستند که از خیلی قبل تر برای اندازه گیری دما استفاده می شده اند. در این پروژه یک ترمومتر دیجیتال بر پایه آردوینو برای نمایش دمای فعلی محیط، بر روی یک صفحه نمایش ال سی دی 16×2 به صورت لحظه ای، ساخته ایم. این پروژه می تواند در منازل، دفاتر کار، صنایع و دیگر موارد مشابه تعبیه شده و برای اندازه گیری دما مورد استفاده قرار بگیرد. ما می توانیم این ترمومتر بر پایه آردوینو را به سه قسمت تقسیم کنیم. قسمت اول دما را توسط سنسور دمای LM35 تشخیص می دهد، قسمت دوم مقدار دمای دریافتی از سنسور را به وسیله آردوینو به عددی مناسب در بازه دمایی سانتی گراد تبدیل می کند، و قسمت آخر سیستم، دما را بر روی یک ال سی دی 16×2 نمایش می دهد. این روند در بلوک دیاگرام تصویر زیر به نمایش در آمده است.

در این سنسور دمای دیجیتال به وسیله آردوینو، از برد آردوینو UNO برای کنترل کردن کل روند تشخیص دما استفاده کرده ایم. از یک سنسور LM35 برای تشخیص دادن دمای محیط استفاده شده که به ازای هر درجه تغییر در دما، به اندازه 10 میلی ولت اختلاف در خروجی آن خواهیم داشت. شما به راحتی می توانید مسئله را به وسیله یک ولت متر با اتصال پایه 1 به ولتاژ تغذیه، پایه 3 به زمین و پایه 2 سنسور LM35 به ولتاژ خروجی بررسی کنید. برای مثال، اگر ولتاژ خروجی سنسور LM35 250 میلی ولت باشد، به این معنی است که دمای آن در حدود 25 درجه سانتی گراد می باشد.

برد آردوینو از طریق پایه آنالوگ A0 ولتاژ خروجی سنسور دما را خوانده و محاسبات مورد نیاز برای تبدیل این مقدار آنالوگ به یک مقدار دیجیتال برای دمای فعلی انجام می دهد. بعد از انجام محاسبات، آردوینو نتیجه این محاسبات یا همان دما را به بخش ال سی دی 16×2، با استفاده از دستور متناسب با ال سی دی، ارسال می کند.

قطعات مدار راه اندازی سنسور lm35 با آردوینو

آردوینو:

در این پروژه ما از یک برد آردوینو برای کنترل کل پروسه این سیستم استفاده کرده ایم، آردوینو برد کنترلی است که بر پایه میکروکنترلر های ATmega که بر پایه معماری AVR طراحی شده اند، می باشد. آردوینو یک بستر سخت افزار منبع باز بوده که برای اهداف توسعه پروژه های مخالف بسیار کاربردی می باشد. برد های آردوینو بسیاری به مانند برد آردوینو نانو ، آردوینو UNO، آردوینو mega، آردوینو pro mini، آردوینو Lilypad و انواع دیگری در بازار وجود دارد. شما حتی می توانید برد آردوینو خود را بسازید. برای تهیه انواع پک آماده میتوانید از بخش فروشگاه و بخش پک رباتیک وسایل مورد نیاز خود را تهیه کنید.

شیلد آردوینو نانو:

سنسور دمای LM35:

LM35 یک سنسور دمایی دارای 3 پین است که به ازای هر یک درجه سانتی گراد تغییر در دما، 10 میلی ولت اختلاف در ولتاژ خروجی اش ایجاد می کند. این سنسور می تواند تا 150 درجه سانتی گراد دما را تشخیص دهد. پایه شماره یک این سنسور پایه تغذیه یا همان VCC است، پایه دوم پایه خروجی بوده و پایه سوم، پایه زمین و یا GND می باشد. LM35 ساده ترین سنسور دمایی بوده و به راحتی می توانید بین این سنسور و هر میکروکنترلری ارتباط برقرار کنید.

سنسور LM35 می تواند به راحتی با برد های رزبری پای، نودMCU، میکرو کنترلر های PIC، و دیگر موارد مشابه برای اندازه گیری دما مورد استفاده قرار بگیرد. از این سنسور حتی به صورت تنها و با استفاده از یک آپ امپ می توانید برای تعیین سطوح دمایی استفاده کنید.

ال سی دی:

ال سی دی 16×2 به طور گسترده ای در پروژه های مربوط به سیستم های تعبیه شده به دلیل ارزانی، در دسترس بودن، ابعاد کوچک و ارتباط دادن با پردازنده آسان، مورد استفاده قرار گرفته است. عبارت 16×2 به معنی این است که این ال سی دی 2 ردیف و 16 ستون دارد، که این بدین معنی است که از 16 بلوک 5×8 از نقطه های نورانی تشکیل شده است. این قطعه دارای 16 پایه برای اتصالات بوده که 8 عدد آن برای بیت های داده ای از پایه های D0-D7 می باشند. این قطعه دارای سه بیت کنترلی با نام های RS، RW و EN می باشد. بقیه پین ها برای تغذیه قطعه، کنترل میزان روشنایی و مقدار نور پس زمینه هستند.

ماژول I2C: برای آشنایی با ماژول I2C همچنین نحوه ی اتصال آن به ال سی دی میتوانید به راه اندازی ال سی راه اندازی ال سی دی کاراکتری با آردوینو مراجعه کنید.

منبع تغذیه:

برد های آردوینو به صورت پیش فرض و از قبل، یک بخش منبع تغذیه داخلی در داخل خود دارند همچنین میتوانیم از آداپتور برای تغإیه شیلد آردوینو نانو استفاده کنیم.

دیاگرام مداری و توضیحات مربوطه:

دیاگرام مداری راه اندازی سنسور lm35 با آردوینو در تصویر بالا نشان داده شده است. اتصالات را همان گونه که در شماتیک فوق نشان داده شده است بر قرار کنید. در اینجا ال سی دی 16×2 به وسیله ی ماژول I2c به برد آردوینو وصل شده است. سنسور دمای LM35 به پایه آنالوگ A0 آردوینو متصل شده که به ازای هر یک درجه سانتی گراد تغییر دما، ولتاژی به اندازه 10 میلی ولت در خروجی اش ایجاد می کند.

کد LM35 آردوینو

#include <Wire.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

#define sensor1 A0

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();
  lcd.backlight();
}
void loop() {
  int value1 = analogRead(sensor1);
  double tempC = value1 * (5.0 / 1023.0) * 100;
  double tempF = tempC * 9 / 5 + 32;

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("..Temperature..");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("C:");
  lcd.print(tempC);
  lcd.setCursor(8, 1);
  lcd.print(" F:");
  lcd.print(tempF);

  Serial.print("Temperature C: ");
  Serial.print(tempC);
  Serial.print("'C");
  Serial.print("\t");
  Serial.print("Temperature F: ");
  Serial.print(tempF);
  Serial.println("'F");

}