Thermometer sind nützliche Geräte, die seit langer Zeit zur Temperaturmessung eingesetzt werden. In diesem Projekt haben wir ein Arduino-basiertes digitales Thermometer entwickelt, um die aktuelle Umgebungstemperatur auf einem 16x2-LCD-Gerät in Echtzeit anzuzeigen. Es kann in Häusern, Büros, Industrien usw. eingesetzt werden, um die Temperatur zu messen. Wir können dieses Arduino-basierte Thermometer in drei Abschnitte unterteilen: Der erste Abschnitt erfasst die Temperatur mithilfe des Temperatursensors LM35, der zweite Abschnitt wandelt den Temperaturwert in eine geeignete Zahl in der von Arduino durchgeführten Celsius-Skala um und der letzte Teil des Systems zeigt die Temperatur an 16x2 LCD. Das gleiche wird im folgenden Blockdiagramm gezeigt.
In diesem digitalen Temperatursensor mit Arduino wird Arduino Uno verwendet, um den gesamten Prozess zu steuern. Ein LM35-Temperatursensor wird zum Erfassen der Umgebungstemperatur verwendet, die bei jeder 10-mV-Änderung an ihrem Ausgangsstift eine Temperatur von 1 Grad ergibt. Sie können dies einfach mit einem Voltmeter überprüfen, indem Sie Vcc an Pin 1 und Masse an Pin 3 und die Ausgangsspannung an Pin 2 des LM35-Sensors anschließen. Wenn beispielsweise die Ausgangsspannung des LM35-Sensors 250 m Volt beträgt, bedeutet dies, dass die Temperatur bei etwa 25 Grad Celsius liegt.
Arduino liest die Ausgangsspannung des Temperatursensors unter Verwendung des Analogstifts A0 und führt die Berechnung durch, um diesen Analogwert in einen digitalen Wert der aktuellen Temperatur umzuwandeln. Nach den Berechnungen sendet Arduino diese Berechnungen oder die Temperatur unter Verwendung der entsprechenden LCD-Befehle an die 16x2-LCD-Einheit. Wir haben auch andere digitale Thermometerprojekte mit DHT11, DS18B20 und anderen Temperatursensoren gebaut.
Schaltungskomponenten
Arduino
In diesem Projekt haben wir ein Arduino verwendet, um den gesamten Systemprozess zu steuern. Arduino ist ein Controller, der auf einem ATmega AVR-Controller ausgeführt wird. Arduino ist eine Open-Source-Hardwareplattform und sehr nützlich für die Projektentwicklung. Es gibt viele Arten von Arduino-Boards wie Arduino UNO, Arduino Mega, Arduino Pro Mini, Lilypad usw. auf dem Markt oder Sie können Arduino auch selbst bauen.
LM35 Temperatursensor
Der LM35 ist ein 3-poliger Temperatursensor, der bei jeder Änderung von 10 mVolt 1 Grad Celsius liefert. Dieser Sensor kann eine Temperatur von bis zu 150 Grad Celsius erfassen. 1 Ziffernstift des lm35-Sensors ist Vcc, der zweite ist der Ausgang und der dritte ist Masse. Der LM35 ist der einfachste Temperatursensor und kann problemlos an jeden Mikrocontroller angeschlossen werden. Hier können Sie verschiedene Temperaturmessungen mit LM35-basierten Projekten überprüfen.
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Pin Nr |
Funktion |
Name |
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1 |
Versorgungsspannung; 5 V (+ 35 V bis -2 V) |
Vcc |
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2 |
Ausgangsspannung (+ 6V bis -1V) |
Ausgabe |
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3 |
Masse (0V) |
Boden |
Der LM35 kann problemlos mit Raspberry Pi, NodeMCU, PIC-Mikrocontroller usw. verbunden werden, um die Temperatur zu messen, und kann auch allein mit dem Operationsverstärker verwendet werden, um die Temperaturniveaus anzuzeigen.
LCD
Die 16x2-LCD-Einheit wird häufig in Projekten mit eingebetteten Systemen verwendet, da sie billig, leicht verfügbar, klein und einfach zu verbinden ist. 16x2 haben zwei Zeilen und 16 Spalten, was bedeutet, dass es aus 16 Blöcken mit 5x8 Punkten besteht. 16-polig für Verbindungen, bei denen 8 Datenbits D0-D7 und 3 Steuerbits, nämlich RS, RW und EN, vorhanden sind. Die restlichen Pins werden für die Versorgung, die Helligkeitsregelung und die Hintergrundbeleuchtung verwendet.
Energieversorgung
Das Arduino Board verfügt bereits über einen eingebauten Stromversorgungsteil. Hier müssen wir nur einen 9 Volt oder 12 Volt Adapter mit der Platine verbinden.
Schaltplan und Erklärung
Schaltung digram für Digital - Thermometer mit Arduino und LM35 Temperatursensor wird in der obigen Abbildung dargestellt. Stellen Sie die Verbindungen sorgfältig her, wie im Schaltplan gezeigt. Hier ist die 16x2 LCD-Einheit im 4-Bit-Modus direkt mit Arduino verbunden. Die Datenpins des LCD, nämlich RS, EN, D4, D5, D6, D7, sind mit dem digitalen Arduino-Pin Nr. 7, 6, 5, 4, 3, 2 verbunden. Ein Temperatursensor LM35 ist mit dem analogen Pin A0 des Arduino verbunden, der erzeugt 1 Grad Celsius Temperatur bei jeder 10mV Ausgangsänderung an seinem Ausgangspin.
Wenn Sie Arduino noch nicht kennen, lernen Sie in unserem vorherigen Tutorial, wie Sie 16x2 LCD mit Arduino verbinden.
Arduino LM35 Code & Erklärung
Der Code für die Temperaturmessung mit LM35 ist einfach und wird am Ende dieses Tutorials angegeben. Zuerst fügen wir eine Bibliothek für die LCD-Einheit hinzu und dann definieren wir Daten und Steuerpins für LCD und Temperatursensor.
Nachdem wir den analogen Wert am analogen Pin erhalten haben, lesen wir diesen Wert mit der analogen Lesefunktion und speichern diesen Wert in einer Variablen. Und konvertieren Sie dann den Wert in Temperatur, indem Sie die unten angegebene Formel anwenden.
float analog_value = analogRead (analog_pin); float Temperatur = analoger Wert * Faktor * 100 wobei Faktor = 5/1023 analoger Wert = Ausgang des Temperatursensors
Hier wird das Gradsymbol mit einer benutzerdefinierten Zeichenmethode erstellt
Auf diese Weise können wir ein einfaches digitales Thermometer bauen, um die Temperatur mit Arduino zu messen. Der vollständige Code mit einem Demo-Video ist unten angegeben.