اندازه گیری دما با استفاده از XinaBox و ترمیستور: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

دمای مایع را با استفاده از ورودی آنالوگ xChip از XinaBox و پروب ترمیستور اندازه گیری کنید.

مرحله 1: موارد مورد استفاده در این پروژه

اجزای سخت افزاری

• حسگر ورودی آنالوگ XinaBox SX02 x 1 xChip با ADC
• XinaBox CC01 x 1 نسخه xChip از Arduino Uno بر اساس ATmega328P
• مقاومت 10k اهم x 1 10k مقاومت برای شبکه تقسیم ولتاژ
• کاوشگر ترمیستور x 1 10k در پروب ترمیستور ضد آب 25 درجه سانتی گراد NTC
• XinaBox IP01 x 1 xChip USB Programmer based on FT232R From FTDI Limited
• صفحه نمایش OLED XinaBox OD01 x 1 xChip 128x64 پیکسل
• اتصالات باس XinaBox XC10 x 4 xChip
• منبع تغذیه XinaBox PU01 x 1 xChip USB (نوع A)
• منبع تغذیه USB 5V x 1 پاوربانک یا مشابه آن

برنامه های نرم افزاری و خدمات آنلاین

آردوینو IDE

ابزارهای دستی و ماشین آلات ساخت

پیچ گوشتی تخت برای محکم کردن یا شل کردن گیره پایانه پیچ

مرحله 2: داستان

معرفی

من می خواستم دمای یک مایع را با ایجاد یک دماسنج ساده اندازه گیری کنم. با استفاده از XinaBox xChips می توانم این کار را با سادگی نسبی انجام دهم. من از xChip ورودی آنالوگ SX02 که 0 - 3.3V را می پذیرد ، CC01 xChip بر اساس ATmega328P و صفحه نمایش OD01 OLED xChip برای مشاهده نتایج دمای خود استفاده کردم.

ترمیستور اندازه گیری دمای آب در یک لیوان

مرحله 3: فایلهای لازم را بارگیری کنید

شما به کتابخانه ها و نرم افزارهای زیر نیاز دارید:

• xSX0X- کتابخانه سنسور ورودی آنالوگ
• xOD01 - کتابخانه صفحه نمایش OLED
• Arduino IDE - محیط توسعه

برای مشاهده نحوه نصب کتابخانه ها اینجا را کلیک کنید.

پس از نصب Arduino IDE ، آن را باز کرده و "Arduino Pro یا Pro Mini" را به عنوان برد انتخاب کنید تا برنامه خود را در آن بارگذاری کنید. همچنین مطمئن شوید که پردازنده ATmega328P (5V ، 16MHz) انتخاب شده است. تصویر زیر را ببینید.

برد Arduino Pro یا Pro Mini و پردازنده ATmega328P (5V ، 16MHz) را انتخاب کنید

مرحله 4: جمع آوری

مطابق شکل زیر ، برنامه نویس xChip ، IP01 ، و CC01 xChip مبتنی بر ATmega328P را با هم کلیک کنید. برای بارگذاری در CC01 باید سوئیچ ها را به ترتیب در موقعیت A و DCE قرار دهید.

IP01 و CC01 با هم کلیک کردند

در مرحله بعد ، مقاومت 10 کیلو اهم خود را برداشته و یک سر آن را در ترمینال با علامت "IN" و سر دیگر آن در ترمینال زمینی ، "GND" ، روی SX02 پیچ کنید. سیم های پروب ترمیستور را بگیرید و یک سر آن را در Vcc "3.3V" و سر دیگر را در ترمینال "IN" پیچ کنید. گرافیک زیر را مشاهده کنید.

اتصالات SX02

اکنون OD01 و SX02 را با CC01 به سادگی با کلیک روی آنها با استفاده از اتصالات گذرگاه XC10 ترکیب کنید. به زیر مراجعه کنید. عنصر نقره ای در تصویر ، کاوشگر ترمیستور است.

واحد کامل برنامه نویسی

مرحله 5: برنامه

دستگاه را در درگاه USB رایانه خود وارد کنید. کد زیر را بارگیری یا کپی و در IDE Arduino خود جایگذاری کنید. کد را کامپایل کرده و در برد خود بارگذاری کنید. پس از بارگذاری برنامه شما باید اجرا شود. اگر پروب در شرایط دمای اتاق است ، باید در دمای 25 درجه سانتیگراد روی صفحه نمایش OLED مطابق تصویر زیر رعایت کنید.

پس از بارگذاری دمای اتاق را روی صفحه نمایش OLED مشاهده کنید

مرحله 6: دماسنج قابل حمل

دستگاه را از رایانه خود بردارید. دستگاه را جدا کرده و با استفاده از PU01 به جای IP01 ، مجدداً مونتاژ کنید. حالا منبع تغذیه قابل حمل USB 5V خود مانند پاور بانک یا موارد مشابه را بردارید و مجموعه جدید را در آن قرار دهید. شما اکنون دماسنج قابل حمل مخصوص خود را با دقت خوب دارید. برای مشاهده تصویر روی جلد آن را مشاهده کنید. آب گرم را در یک لیوان اندازه گیری کردم. تصاویر زیر واحد کامل شما را نشان می دهد.

واحد کامل شامل CC01 ، OD01 ، SX02 و PU02.

مرحله 7: نتیجه گیری

جمع آوری این پروژه کمتر از 10 دقیقه و برنامه ریزی آن 20 دقیقه دیگر به طول انجامید. تنها جزء غیرفعال مورد نیاز یک مقاومت بود. xChips فقط روی هم کلیک کنید تا بسیار راحت باشد.

مرحله 8: کد

ThermTemp_Display.ino Arduino Research thermistors به منظور درک محاسبات موجود در کد.

#include // شامل کتابخانه اصلی برای xCHIP

#شامل // شامل کتابخانه سنسور ورودی آنالوگ #شامل // شامل کتابخانه صفحه نمایش OLED #شامل // شامل توابع ریاضی #تعریف C_Kelvin 273.15 // برای تبدیل از کلوین به سلسیوس #تعریف سری_res 10000 // مقدار مقاومت سری در اهم #تعریف B 3950 // پارامتر B برای ترمیستور #تعریف اتاق_تمک K 298.15 // دمای اتاق در کلوین #اتاق_راست 10000 // مقاومت در دمای اتاق به اهم #تعریف vcc 3.3 // ولتاژ تغذیه xSX01 SX01 (0x55) ؛ // ولتاژ شناور آدرس i2c را تنظیم کنید. // متغیر حاوی ولتاژ اندازه گیری شده (0 - 3.3V) float therm_res؛ // مقاومت ترمیستور float act_tempK؛ // دمای واقعی kelvin float act_tempC؛ // درجه حرارت واقعی در درجه سانتیگراد void setup () {// کد راه اندازی خود را در اینجا قرار دهید ، تا یکبار اجرا شود: // مقداردهی اولیه به 0 ولتاژ = 0 ؛ therm_res = 0؛ act_tempK = 0؛ act_tempC = 0 ؛ // شروع ارتباط سریال Serial.begin (115200)؛ // راه اندازی ارتباط i2c Wire.begin ()؛ // شروع سنسور ورودی آنالوگ SX01.begin ()؛ // شروع صفحه نمایش OLED OLED.begin ()؛ // پاک کردن صفحه نمایش OD01.clear ()؛ // تاخیر برای عادی سازی تاخیر (1000) ؛ } void loop () {// کد اصلی خود را در اینجا قرار دهید تا بارها اجرا شود: // ولتاژ SX01.poll () را بخوانید؛ // ذخیره ولتاژ فرار = SX01.getVoltage ()؛ // محاسبه مقاومت ترمیستور therm_res = ((vcc * series_res) / ولتاژ) - series_res؛ // محاسبه دمای واقعی در kelvin act_tempK = (room_tempK * B) / (B + room_tempK * log (therm_res / room_res)) ؛ // تبدیل کلوین به درجه سانتیگراد act_tempC = act_tempK - C_Kelvin؛ // دمای چاپ روی صفحه نمایش OLED // قالب بندی دستی برای نمایش در مرکز OD01.set2X ()؛ OD01.println ("") ؛ OD01.println ("") ؛ OD01.print ("") ؛ OD01.print (act_tempC) ؛ OD01.print ("C") ؛ OD01.println ("") ؛ تاخیر (2000) ؛ // نمایش صفحه نمایش هر 2 ثانیه}