Подключение тес к ардуино

Подключение термистора к arduino.

Терморезистор (термистор, термосопротивление) — полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от его температуры .

Терморезистор был изобретён Самюэлем Рубеном (Samuel Ruben) в 1930 году .

Терморезисторы изготавливаются из материалов с высоким температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), который обычно на порядки выше, чем ТКС металлов и металлических сплавов.

По типу зависимости сопротивления от температуры различают терморезисторы с отрицательным (NTC-термисторы, от слов «Negative Temperature Coefficient») и положительным (PTC-термисторы, от слов «Positive Temperature Coefficient» или позисторы) температурным коэффициентом сопротивления (или ТКС). Для позисторов — с ростом температуры растёт их сопротивление; для NTC-термисторов увеличение температуры приводит к падению их сопротивления.

Условно терморезисторы классифицируют как низкотемпературные (предназначенные для работы при температуpax ниже 170 Кельвин), среднетемпературные (от 170 до 510 К) и высокотемпературные (выше 570 К). Выпускаются терморезисторы, предназначенные для работы при температурах от 900 до 1300 К.

Термисторы бывают разных видов вот например:

Конкретно мне интересен термистор по нескольким параметрам. Во первых их используют для измерения температуры в Экструдере 3Д принтеров и они давольно хорошо измеряют температуру необходимую для плавления пластика. Во вторых размер, если посмотреть на 3тий тип термистора на картинке выше, который в эпоксидной смоле, он очень маленький и его можно зацепить за любую поверхность и мерить на ней температуру. Вот по этим параметрам я и собираюсь его использовать так как хочу сделать станок для изготовления прутка для печати на 3Д принтере.

В данном примере будем использовать простейший NTC термистор c номинальным сопротивлением 100 кОм при температуре 25 градусов “С” который используется в 3Д принтерах. Данный термистор имеет маркирову 3950.

Для реализации нам понадобится:

Схема подключения всех элементов будет выглядеть следующим образом:

Чтобы вычислить значение температуры используют формулу Стейнхарта — Харта:

Уравнение имеет параметры A,B и C, которые нужно брать из спецификации к датчику. Так как нам не требуется большой точности, можно воспользоваться модифицированным уравнением (B-уравнение):

В этом уравнении неизвестным остается только параметр B, который для NTC термистора равен 3950. Остальные параметры нам уже известны:

  • T0 — комнатная температура в Кельвинах, для которой указывается номинал термистора; T0 = 25 + 273.15;
  • T — искомая температура, в Кельвинах;
  • R — измеренное сопротивление термистора в Омах;
  • R0 — номинальное сопротивление термистора в Омах.

Скетч будет выглядеть следующем образом:

Вот что мы увидим в мониторе порта:

Видим из показаний, что сопротивление побольше чем 100кОм и температура 23 градуса, вполне логично, формула отрабатывает правильно.
Теперь с помощью данной формулы мы уже можем строить разные условия для разных действий.

Источник

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Arduino и термистор: принцип работы, схема подключения, код

Сегодня датчики температуры имеют широкое применение в различных встраиваемых системах от «умных» домов до промышленных компьютеризированных комплексов. Но словосочетание «датчик температуры» представляет собой общее понятие, под которым скрываются различные устройства, отличающиеся друг от друга характеристиками, формой исполнения и ценой.

Одним из простых типов датчиков температуры является термистор. Он довольно дешевый по сравнению с другими типами датчиков и прост в использовании, поэтому в основном его выбирают радиолюбители для создания своих проектов. Поэтому в данном материале рассмотрим, что такое термистор, и как его подключить к Arduino.

Итак, Термистор представляет собой особый тип резистора, сопротивление которого зависит от температуры. Есть два противоположных по своему принципу действия типа термисторов: PTC (с положительным температурным коэффициентом), где сопротивление возрастает с повышением температуры, и NTC (с отрицательным температурным коэффициентом), где сопротивление уменьшается при повышении температуры. В данном примере будем работать с NTC-термистором. Для расчета сопротивления термистора можно воспользоваться простой формулой, которая называется уравнением с параметром B (справедливо только для NTC-термистора).

Здесь е является основание натурального логарифма, R0 является сопротивлением терморезистора, измеренное при температуре T0, а B представляет собой постоянный коэффициент, который зависит от характеристик материала, эта константа выражается в Кельвинах, и ее значение указано производителями в технической документации на конкретную модель термистора.

Для расчета температуры нам нужно знать сопротивление RT, а для этого нужно воспользоваться законом Ома. Рассмотрим типовую схему с участием термистора.

Здесь сопротивление термистора найдем как RT = VRT / (VR/R). Вот теперь у нас есть все данные для расчета температуры.

Вот так будет выглядеть схема подключения термистора к Arduino. В ней мы подключим узел соединения резистора и терморезистора к аналоговому входу A0 платы Arduino, чтобы измерять напряжение в этой точке.

Далее приведем скетч, в котором будет определяться температура в цельсиях, кельвинах и фаренгейтах на основе полученного значения с аналогового входа A0 и параметров подключенного термистора.

Вот так будет выглядеть вывод данных на экран через последовательный порт.

Источник

Практическое использование термистора с Arduino

Здравствуй, Хабрасообщество. После прочтения нескольких статей на хабе Arduino я загорелся заполучить эту игрушку. И вот недавно получил посылку с платой. Затем побаловался со светодиодами и захотел чего-нибудь посерьёзнее. Решил сделать простейший термометр, используя всего термистор, резистор на 10 кОм и LCD дисплей. Кому интересно что получилось — прошу под кат.

Начало

Термистор — это переменный резистор, меняющий своё сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды.

Нам потребуются следующие детали:
Arduino Uno — 1 шт
Термистор — 1 шт
Резистор c сопротивлением 10 кОм — 1 шт
LCD дисплей HJ1602A — 1 шт
Соединительные перемычки — несколько штук

Всё это у меня было, поэтому я сразу начал проектирование на breadboard.

Ножки к экрану я еще припаял в день покупки.

Затем присоединяем экран к выходам Arduino. У моего экрана распиновка такая.

1 (GND) GND — Земля
2 (VDD) 5v — Питание(+)
3 (VO/Contrast) — Управление контрастностью (сюда я подключил переменный резистор)
4 (RS) — 12 — Канал данных
5 (RW) — 11 — Канал данных
6 (E) — 10 — Канал данных
11 (DB4) — 5 — Канал данных
12 (DB5) — 4 — Канал данных
13 (DB6) — 3 — Канал данных
14 (DB7) — 2 — Канал данных
15 (BL1/Backlight1) — 13 — Питание подсветки(+)
16 (BL2/Backlight2) — GND — Земля(-)

Получилась вот такая картина.

Далее подключим одну ногу термистора к аналоговому входу A4 и резистор на 10 кОм в землю, а вторую ногу термистора к 5V.

В общем то и всё. Аппаратная часть готова. Вот схема.

Программирование

С программированием тут всё понятно. Исходный код скетча:

Результат работы программы.

Источник

Измерение температуры с помощью терморезистора и Arduino

Использование терморезистора (термистора) – один из самых простых и дешевых способов измерения температуры. Для точного измерения температуры с помощью терморезистора необходим микроконтроллер, в качестве которого в нашем проекте мы будем использовать плату Arduino. Измеренное значение температуры будет отображаться на экране ЖК дисплея. Подобная схема может найти применение в удаленных метеорологических станциях, проектах автоматизации (умного) дома, управления электронным и промышленным оборудованием.

Необходимые компоненты

  1. Плата Arduino (любая модель) (купить на AliExpress).
  2. ЖК дисплей 16х2 (купить на AliExpress).
  3. NTC thermistor 10 кОм (терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом) (купить на AliExpress).
  4. Резистор 10 кОм (купить на AliExpress).
  5. Соединительные провода.

Работа схемы

Схема устройства представлена на следующем рисунке.

При изменении температуры изменяется сопротивление терморезистора (термистора). Но в нашей схеме мы не будем измерять сопротивление термистора напрямую, вместо этого мы использовали делитель напряжения, одним из резисторов которого является известное сопротивление 10 кОм, а вторым – наш терморезистор. Средняя точка делителя напряжения подключена к аналоговому входу A0 платы Arduino, поэтому при помощи аналогово-цифрового преобразования (АЦП) на этом контакте мы можем определить падение напряжение на терморезисторе в любой момент времени и, следовательно, и его сопротивление. Благодаря этим данным мы по формулам, приведенным ниже в данной статье, можем определить значение температуры.

Терморезистор

Ключевым компонентом нашей схемы является терморезистор, который используется для определения температуры. Термистор представляет собой резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Существует два типа подобных термисторов: NTC (Negative Temperature Co-efficient — с отрицательным температурным коэффициентом) и PTC (Positive Temperature Co-efficient — с положительным температурным коэффициентом). Мы в нашем проекте будем использовать терморезистор NTC типа – его сопротивление уменьшается с повышением температуры. На следующих рисунках приведены график зависимости сопротивления подобного терморезистора от температуры и его типовой внешний вид.

Расчет температуры с помощью терморезистора

Схема используемого нами делителя напряжения представлена на следующем рисунке.

Напряжение на терморезисторе в этой схеме можно определить из известного напряжения:

Из этой формулы можно выразить значение сопротивления терморезистора Rt (R – известное сопротивление 10 кОм):

Значение Vout мы затем будем определять в коде программы с помощью считывания значения на выходе АЦП на контакте A0 платы Arduino.

Математически, сопротивление терморезистора можно вычислить с помощью известного уравнения Стейнхарта-Харта (Stein-Hart equation).

T = 1/(A + B*ln(Rt) + C*ln(Rt) 3 ) .

В этой формуле A, B и C — константы, Rt – сопротивление терморезистора, ln — натуральный логарифм.

Мы для проекта использовали терморезистор со следующими константами: A = 1.009249522×10 −3 , B = 2.378405444×10 −4 , C = 2.019202697×10 −7 . Эти константы можно определить с помощью данного калькулятора, введя в нем значения сопротивления терморезистора при трех значениях температуры или вы их можете непосредственно узнать из даташита на ваш терморезистор.

Таким образом, для определения значения температуры нам будет нужно только значение сопротивления терморезистора – после его определения мы просто подставляем его значение в уравнение Стейнхарта-Харта и с его помощью рассчитываем значением температуры в кельвинах. Алгоритм определения температуры в нашем проекте представлен на следующем рисунке.

Исходный код программы

Полный код программы представлен в конце статьи, здесь же сначала рассмотрим его наиболее важные фрагменты.

Для выполнения математических операций в программе мы должны подключить заголовочный файл библиотеки “ #include >”, а для работы с ЖК дисплеем – подключить библиотеку “ #include
«. Далее в функции setup() мы должны инициализировать ЖК дисплей.

Источник

Adblock
detector