- Composants requis:
- Schéma
- Thermistance
- Calcul de la température à l'aide de la thermistance:
- Code de thermistance Arduino
- Mesure de la température avec thermistance et Arduino:
L'utilisation d'une thermistance est un moyen simple et peu coûteux de détecter la température. Et pour mesurer la température exacte avec une thermistance, un microcontrôleur sera nécessaire. Nous utilisons donc ici Arduino avec thermistance pour lire la température et un écran LCD pour afficher la température. Il est utile dans divers projets comme la station météo à distance, la domotique, la protection et le contrôle des équipements industriels et électroniques.
Dans ce tutoriel, nous allons interfacer Thermistor avec Arduino et afficher la température sur LCD. Vous pouvez réaliser divers projets basés sur des circuits électroniques en utilisant une thermistance, certains d'entre eux sont énumérés ci-dessous:
- Ventilateur CC à température contrôlée utilisant une thermistance
- Alarme incendie à l'aide d'une thermistance
Composants requis:
- Thermistance NTC 10k
- Arduino (toute version)
- Résistance 10k ohms
- Connexion des fils
Schéma
La thermistance fournit la valeur de la température selon le changement de la résistance électrique. Dans ce circuit, la broche analogique de l'Arduino est connectée à la thermistance et peut fournir les valeurs ADC uniquement, de sorte que la résistance électrique de la thermistance n'est pas calculée directement. Ainsi, le circuit est conçu pour être comme un circuit diviseur de tension comme indiqué sur la figure ci-dessus, en connectant une résistance connue de 10k ohms en série avec le NTC. En utilisant ce diviseur de tension, nous pouvons obtenir la tension aux bornes de la thermistance et avec cette tension, nous pouvons dériver la résistance de la thermistance à ce moment. Et enfin, nous pouvons obtenir la valeur de la température en mettant la résistance de la thermistance dans l'équation de Stein-Hart comme expliqué dans les sections ci-dessous.
Thermistance
Le composant clé de ce circuit est la thermistance, qui a été utilisée pour détecter l'augmentation de la température. La thermistance est une résistance sensible à la température, dont la résistance change en fonction de la température. Il existe deux types de thermistance NTC (coefficient de température négatif) et PTC (coefficient de température positive), nous utilisons une thermistance de type NTC. La thermistance NTC est une résistance dont la résistance diminue à mesure que la température augmente, tandis qu'en PTC, elle augmente la résistance à mesure que la température augmente.
Calcul de la température à l'aide de la thermistance:
Nous savons du circuit diviseur de tension que:
V out = (V in * Rt) / (R + Rt)
Ainsi, la valeur de Rt sera:
Rt = R (Vin / Vout) - 1
Ici, Rt sera la résistance de la thermistance et R sera la résistance de 10k ohms. Vous pouvez également calculer les valeurs de ce calculateur de diviseur de tension.
Cette équation est utilisée pour le calcul de la résistance de la thermistance à partir de la valeur mesurée de la tension de sortie Vo. Nous pouvons obtenir la valeur de Voltage Vout à partir de la valeur ADC à la broche A0 d'Arduino comme indiqué dans le code Arduino ci-dessous.
Calcul de la température à partir de la résistance de la thermistance:
Mathématiquement, la résistance de la thermistance ne peut être calculée qu'à l'aide de l'équation de Stein-Hart.
T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) 3)
Où, A, B et C sont les constantes, Rt est la résistance de la thermistance et ln représente log.
La valeur constante de la thermistance utilisée dans le projet est A = 1,009249522 × 10 −3, B = 2,378405444 × 10 −4, C = 2,019202697 × 10 −7. Ces valeurs constantes peuvent être obtenues à partir du calculateur ici en entrant les trois valeurs de résistance de la thermistance à trois températures différentes. Vous pouvez soit obtenir ces valeurs constantes directement à partir de la fiche technique de la thermistance, soit obtenir trois valeurs de résistance à différentes températures et obtenir les valeurs des constantes à l'aide de la calculatrice donnée.
Ainsi, pour calculer la température, nous n'avons besoin que de la valeur de la résistance de la thermistance. Après avoir obtenu la valeur de Rt à partir du calcul donné ci-dessus, mettez les valeurs dans l'équation de Stein-hart et nous obtiendrons la valeur de la température dans l'unité kelvin. Comme il y a un changement mineur dans la tension de sortie, cela entraîne un changement de température.
Code de thermistance Arduino
Le code Arduino complet pour l'interfaçage de la thermistance avec Arduino est donné à la fin de cet article. Nous en avons expliqué ici quelques parties.
Pour effectuer des opérations mathématiques, nous utilisons le fichier d'en-tête «#include
LiquidCrystal LCD (44,46,40,52,50,48);
Pour configurer l'écran LCD au moment du démarrage, nous devons écrire le code dans la partie de configuration vide
Void setup () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }
Pour le calcul de la température par l'équation de Stein-Hart en utilisant la résistance électrique de la thermistance, nous effectuons une équation mathématique simple dans le code comme expliqué dans le calcul ci-dessus:
flotteur a = 1,009249522e-03, b = 2,378405444e-04, c = 2,019202697e-07; float T, logRt, Tf, Tc; Thermistance flottante (int Vo) {logRt = log (10000,0 * ((1024,0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Nous obtenons la valeur de température en Kelvin à partir de cette équation de Stein-Hart Tc = T - 273,15; // Convertit Kelvin en Celsius Tf = (Tc * 1,8) + 32,0; // Convertit Kelvin en Fahrenheit return T; }
Dans le code ci-dessous, la thermistance de fonction lit la valeur de la broche analogique de l'Arduino, lcd.print ((Thermistance (analogRead (0))));
et cette valeur est prise dans le code ci-dessous, puis le calcul commence à imprimer
Thermistance à flotteur (int Vo)
Mesure de la température avec thermistance et Arduino:
Pour fournir l'alimentation à l'Arduino, vous pouvez l'alimenter via USB à votre ordinateur portable ou en connectant un adaptateur 12v. Un écran LCD est interfacé avec Arduino pour afficher les valeurs de température et la thermistance est connectée selon le schéma de circuit. La broche analogique (A0) est utilisée pour vérifier la tension de la broche de la thermistance à chaque instant et après le calcul à l'aide de l'équation de Stein-Hart via le code Arduino, nous pouvons obtenir la température et l'afficher sur l'écran LCD en Celsius et Fahrenheit.