Подключение термометра к ардуино. Инфракрасный термометр на Ардуино с датчиком MLX90614. Подключение DS18B20 к Arduino

Интересный способ использования библиотеки LiquidCrystal - это создание пользовательских символов. С помощью createChar я создал символ градусов. Таким же способом вы можете создать и свои собственные символы. Чтобы создать пользовательский символ или значок, вам необходимо объявить его, как массив из восьми байт, и «нарисовать», какие пиксели будут включены (1 - включен, 0 - выключен).

В функции setup() вы создаете его с помощью createChar . createChar принимает два аргумента: номер позиции для хранения символа и массив байт, в котором определено, какие пиксели будут отображаться. В нашем случае это lcd.createChar(1, degreesymbol) . Затем символ выводится на LCD с помощью функции lcd.write .

Сегодня мы покажем вам как сделать свой 7-сегментный термометр с Arduino Uno в основе и датчиком температуры ds18b20. Чтоб упростить дело можно также использовать макетную плату - так построить его гораздо легче. Давайте начнем. Для этого проекта вам понадобится:

• Ардуино Уно
• Печатная плата
• Датчик температуры ds18b20
• 4.7 ком резистор
• 2х7-сегментных LED индикатора типа АЛС
• Источник питания (батарейки)

Если вы предпочитаете построить этот термометр без готового модуля Arduino Uno, вам также понадобится:

• 16 МГц кварцевый генератор
• 2х и 1х 100nF конденсаторы 22pF
• 10К резистор
• 28-контактное DIP гнездо для МС
• Кнопка вкл/выкл

Источник питания устройства

Если вы делаете это с Arduino Uno, то понадобится напряжение не менее 6 В - аккумулятор или AC-DC адаптер. Вы также можете использовать USB-кабель для питания термометра от компьютера. Если же вы предпочитаете трудный путь - необходимо будет 3 штуки АА батарей. Максимальное напряжение питания для микроконтроллера 5 В.

Схема принципиальная цифрового термометра

Итак, самое простое - это построить термометр на макетной плате, и сложный - построить его на основе Arduino платы.

Это уменьшенная схема - сохраните её на компьютер чтоб посмотреть увеличенной. Код прошивки, установленный с помощью codebender, .

В этом уроке мы покажем вам, как можно сделать простой термометр на Arduino, используя обычный ЖК-дисплей 16x2 и датчик температуры LM35.

Значения будут преобразованы в градусы Цельсия и Фаренгейта. Все комплектующие для проекта можно найти на АлиЭкспресс или, например, на Амперке.

Для сборки нашего Ардуино термометра нам понадобится ряд деталей, которые мы можем найти на любых интернет-магазинах:

• 1 x Arduino UNO (может быть любая плата Arduino)
• 1 х макет
• 1 x USB-кабель
• 1 x 16x2 ЖК-дисплей
• 1 датчик температуры LM35
• 1 x 10k Потенциометр
• 1 x 220 Ом резистор
• 1 x 9 В Батарея и зажим (опционально для большей мобильности)
• 18 проводов перемычек

Шаг 2. Подключение компонентов к макету

Вставьте ЖК-дисплей, потенциометр и LM35 в макет. Их расположение не имеет значения, поместите их так, как вам нравится.

Шаг 3. Подключение ЖК-дисплея

Это самая сложная часть - теперь вам нужно сделать большую часть соединений. Они заключаются в следующем:

• LCD Pin → Arduino Pin
• 4 → 12
• 6 → 11
• 11 → 5
• 12 → 4
• 13 → 3
• 14 → 2
• LCD Pin → Контакт макетной платы
• 1,5,16 → GND (Земля)
• 2 → 5 В
• 15 → 5 В (используя резистор на 220 Ом!)

Шаг 4. Подключение потенциометра и LM35

Здесь соединения следующие:

Потенциометр

Одна из сторон идет к GND (Земля), противоположная - к питанию 5 В. Средний контакт подключается к контакту 3 ЖК-дисплея

См. Рисунок выше.

Внимание ! Пожалуйста, убедитесь, что вы правильно вставляете датчик! Если вы перепутаете соединения, он сгорит!

После подключения всего, подключите Arduino к компьютеру и загрузите код, который ниже. Добавлены несколько комментариев, чтобы объяснить некоторые части кода.

#include LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); int value; float celsius; const int lmPin = 0; // Аналоговый вывод LM35 void setup() { lcd.begin(16,2); } void loop() { value = analogRead(inPin); celsius = (value / 1023) * 500; // Получение температуры от датчика lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(celsius); lcd.print("C"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print((celsius * 9)/5 + 32); lcd.print("F"); delay(1000); }

Шаг 6. Заключение

Наслаждайтесь термометром который вы сделали своими руками. Не стесняйтесь изменять код по своему вкусу и улучшать проект, добавляя больше датчиков и прочее.

В этом уроке мы покажем вам как сделать ЖК-термометр на основе Arduino UNO и аналогового температурного датчика LM35/36.

Этот проект очень хорошо подойдет для начинающих, он не требует каких-либо специальных технических навыков или навыков программирования, и вам понадобится достаточно немного времени для реализации проекта.

Вот что нам нужно для создания термометра:

1x макетная плата

ЖК-дисплей 16x2

LM35 или LM36 аналоговый температурный датчик

10К потенциометр для регулировки яркости дисплея (можете использовать и 50К)

19 перемычек для подключения всего

Вы можете заказать это всё на официальной сайте Arduino или в любом интернет-магазине, который продает всё для радиолюбителей. Вы можете купить всё отдельно в следующих магазинах: Adafruit, SparkFun, Aliexpress, Banggood и т.д.

Шаг 2: Собираем схему

Следуя приведенной выше схеме Fritzing, подключите ЖК-дисплей к макету, а затем подключите его к плате Arduino с помощью перемычек. После этого вставьте потенциометр и датчик в макет, соедините левый и правый выводы с землей и + 5 В, а средний - с ЖК-дисплеем.

Затем подключите датчик к земле и к + 5 В и к Arduino, но будьте очень осторожны, потому что, если вы подключите его неправильно, датчик нагреется до 280+ C (540 F) и может повредиться. После того, как вы подключили все, переходите к следующему шагу.

Шаг 3: Программирование Arduino

Вы должны использовать один из двух скетчей ниже. Загрузите его в Arduino, используя , которую вы можете скачать с официальной страницы Arduino.

Если вы ничего не видите на ЖК-дисплее или видите прямоугольники, поверните потенциометр против или по часовой стрелке пока не увидите, что всё очищено. Теперь у вас есть термометр и вы сможете измерять температуру воздуха вокруг вас, внутри вашего дома или снаружи.

Код 1

// initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // initialize our variables int sensorPin = 0; int tempC, tempF; void setup() { // set up the LCD"s number of columns and rows: lcd.begin(16, 2); } void loop() { tempC = get_temperature(sensorPin); tempF = celsius_to_fahrenheit(tempC); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(tempF); lcd.print(" "); lcd.print((char)223); lcd.print("F"); delay(200); } int get_temperature(int pin) { // We need to tell the function which pin the sensor is hooked up to. We"re using // the variable pin for that above // Read the value on that pin int temperature = analogRead(pin); // Calculate the temperature based on the reading and send that value back float voltage = temperature * 5.0; voltage = voltage / 1024.0; return ((voltage - 0.5) * 100); } int celsius_to_fahrenheit(int temp) { return (temp * 9 / 5) + 32; }

Код 2

#include LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); //Digital pins to which you connect the LCD const int inPin = 0; // A0 is where you connect the sensor void setup() { lcd.begin(16,2); } void loop() { int value = analogRead(inPin); // read the value from the sensor lcd.setCursor(0,1); float millivolts = (value / 1024.0) * 5000; float celsius = millivolts / 10; lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(celsius); lcd.print("C"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print((celsius * 9)/5 + 32); //turning the celsius into fahrehait lcd.print("F"); delay(1000); }

В итоге у нас получился вот такой результат:

Хороших вам проектов!

О цифровых термометрах на основе Arduino было сказано немало. Все они либо подключались к компьютеру, либо выводили температуры сразу на дисплей.
Но мне был нужен уличный термометр, который автономно и отправляет данные на сайт. Итак, приступим.

Что нам понадобится:

• Arduino Duemilanove (Freeduino 2009)
• Ethernet Shield v2
• цифровой датчик температуры - DS18B20
• вентилятор для корпуса (120 мм)
• банка от водоэмульсионки или клея ПВА (2 литра)
• светодиод
• витая пара

Задачи

Алгоритм работы устройства:

1. присваиваем нашему Ethernet Shield`у MAC адрес и ip-адрес
2. инициализируем соединение с сервером на 80 порт
3. получаем данные с цифрового датчика температуры, по 1-Wire шине
4. формируем GET запрос
5. отправляем GET запрос
6. разрываем соединение

Исходный код скетча:

include
// Библиотеки ниже нет в стандартной поставке среды разработки Arduino.
// придётся её скопировать.
include

// MAC-адрес нашего устройства
byte mac = { 0x00, 0x3A, 0xF1, 0x19, 0x69, 0xFC };
// ip-адрес устройства
byte ip = { 192, 168, 1, 156 };
// ip-адрес удалённого сервера
byte server = { 79, 140, 28, 20 }; // измените на свой
char temp;
byte isdata=0;

Client client(server, 80); // 80-порт.
DallasTemperature tempSensor;

void setup()
{
Ethernet.begin(mac, ip); // Инициализируем Ethernet Shield
tempSensor.begin(7); // Датчик температуры на 7-й пин
Serial.begin(9600); // Скорость консольного порта 9600 (пригодится для отладки)
}

void loop()
{
delay(3000); // задержка в 3 сек.
// Соединяемся
if (client.connect()) {
Serial.println("connecting..." ); // Serial.println для отладки. Лучше его оставить, на всякий случай, потом будет легче понять, в чём проблема.
// Обработчик ошибок датчика
switch (tempSensor.isValid())
{
case 1:
Serial.println("Invalid CRC" ); // ошибка контрольной суммы
tempSensor.reset(); // сбросить девайс
return ;
case 2:
Serial.println("Invalid device" ); // какой-то "левый" датчик:)
tempSensor.reset(); // сбросить девайс
return ;
}

Serial.println("connected" );
char buf;
float f=tempSensor.getTemperature(); // получаем температуру

Serial.println(tempSensor.getTemperature());

// Ниже извращения с отделением дробной части и целой. Почему-то Arduino не хочет работать с float.
// Вместо числа вставляет вопросик. Наверное, виной тому отсутствие аппаратной поддержки работы с
// числами с плавающей запятой в Arduino. Буду рад увидеть более красивое решение в комментариях.
int temp1 = (f - (int )f) * 100; // выделяем дробную часть
// Составляем GET запрос. Переменная code нужна для того, чтобы вражеский термометр не слал какие попало значения.
// проверяется на стороне Web-сервера.
sprintf(buf, "GET /class/backend/meteo.php?temp=%0d.%d&code=123456 HTTP/1.0" , (int )f, abs(temp1));

Serial.println(buf);
client.println(buf); // Отправляем GET запрос
client.println("Host: opck.info" ); // Указываем, какой конкретно host на данном ip нас интересует.
client.println();

} else {
Serial.println("connection failed" );
}

while (client.available()) {
isdata=1;
char c = client.read(); // Читаем, что нам ответил Web-сервер
Serial.print(c);

if (!client.connected()) {
isdata=0;
Serial.println();
Serial.println("disconnecting." );
client.stop(); // Завершаем соединение
}
}

Сборка устройства:

1. первую «ногу» датчика цепляем на «минус» GND
2. вторую «ногу» (DQ) на 7-й пин
3. третью на «плюс»
4. вторую и третью нужно соединить резистором на ~ 4,7 К. Но я заменил резистор на светодиод и получил индикатор обращения к шине датчика (ВНИМАНИЕ! Без резистора или светодиода работать ничего не будет. Не забудьте!)

По идее, вот и всё. Должно работать.
Работает, но боевые условия показали, что когда падает солнечный свет на датчик, тот может нагреваться и показывать температуру гораздо выше реальной. Всё правильно - он покажет температуру на солнце. А нам нужна температура воздуха.

В первый раз для этого был собран корпус из-под банки от кофе, обёрнутый в фольгу. Но это ничем не помогло.

Изучение фотографий реальных метео-станций помогло найти решение. Корпус для датчика должен быть больше, и к тому же иметь активную вентиляцию для таких случаев.

Делаем корпус для датчика

Как вы помните, резистор я заменил светодиодом, поэтому делаем и для него отверстие, чтобы всегда было видно работу устройства.

Крышка от банки нам не нужна, вместо неё нужен навес, такой, чтобы и воздух пропускал, и чтобы атмосферные осадки не попадали внутрь (датчик-то будет расположен на улице).

Корпус для Arduino я сделал из пластмассовой коробки от mp3-плеера Explay C360.

Backend, принимающий данные:

Во время длительной работы датчика обнаружилась проблема, иногда он самопроизвольно (раз в 3-4 часа) выдаёт рандомное значение. Поэтому я добавил проверку на изменение температуры больше чем на 1 градус в течении 15 секунд. Такие значения игнорируются.

Недостатки:

Планы на будущее:

• датчик влажности
• датчик давления
• датчик скорости ветра
• датчик освещённости
• поставить несколько таких в городе и делать свои прогнозы погоды
• питать Arduino по Power over Ethernet
• автоматизировать включение и частоту вращения вентилятора в зависимости от освещения
• удалённое управление
• сброс данных на случай отсутствия связи (для меня это критично)

Известные мне недостатки: