الكثير أجهزة الاستشعار هي أجهزة مستخدمة على نطاق واسع في العديد من الدوائر. هناك درجة حرارة ورطوبة ودخان وضوء وطويلة الخ. إنها عناصر تسمح لنا بقياس بعض المقدار وتحويله إلى استجابة جهد. يمكن تحويل إشارة الخرج التناظرية إلى رقمية بطريقة بسيطة وبالتالي تكون قادرة على استخدام هذا النوع من المستشعرات مع الدوائر الرقمية وشاشات LCD ولوحة Arduino وما إلى ذلك.
يعد LM35 أحد أكثر أجهزة الاستشعار شيوعًا ويستخدمه الجميع ، لأنه ملف استشعار درجة الحرارة. يأتي مغلفًا في عبوة مماثلة لتلك الموجودة في الترانزستورات التي نحللها في هذه المدونة ، مثل 2N2222 و BC547. ما يفعله هو قياس درجة الحرارة المحيطة واعتمادًا على ما إذا كانت أعلى أو أقل ، سيكون لها جهد أو آخر عند خرجها.
LM35
El LM35 عبارة عن مستشعر درجة حرارة بمعايرة 1 درجة مئوية من الاختلاف. بالطبع ، هذا لا يعني أن جميع أجهزة استشعار درجة الحرارة تأتي معدة للدرجات المئوية ، لكنها تفعل ذلك في هذه الحالة. في الواقع ، هذا شيء يجب أن تتكيف معه لاحقًا لمعايرته وجعله يقيس بالمقياس الذي تحتاجه. عند خرجه ، يولد إشارة تناظرية لجهد مختلف اعتمادًا على درجة الحرارة التي يلتقطها في أي وقت.
يمكنك عادة تغطي درجات حرارة القياس بين -55 درجة مئوية و 150 درجة مئوية، لذلك لديها نطاق جيد لقياس درجات الحرارة الشائعة جدًا. في الواقع ، هذا ما جعله ناجحًا للغاية ، بحيث يمكنه قياس درجات الحرارة المتكررة جدًا. نطاق درجة الحرارة محدود بكمية الفولتية المتغيرة التي يمكن أن تحصل عليها عند خرجها ، والتي تتراوح من -550mV إلى 1500mV.
هذا هو ، عندما يكون قياس درجة الحرارة 150 درجة مئوية ونحن نعلم بالفعل أنه سيعطي 1500mV عند خرجه. بينما إذا كان لدينا -550mV فهذا يعني أنه قياس -55 درجة مئوية. لا تحتوي جميع أجهزة استشعار درجة الحرارة على نفس نطاقات الجهد ، وقد يختلف بعضها. يجب حساب درجات الحرارة المتوسطة باستخدام صيغ بسيطة مع معرفة هذين الحدين. على سبيل المثال ، مع قاعدة من ثلاثة.
pinout LM35 الأمر بسيط للغاية ، أول دبوس أو دبوس مخصص لمصدر الطاقة اللازم لجهاز الاستشعار ، والذي يتراوح من 4 إلى 30 فولت ، على الرغم من أنه قد يختلف اعتمادًا على الشركة المصنعة ، لذلك ، من الأفضل أن تنظر إلى ورقة بيانات المستشعر الذي اشتريته. ثم ، في الوسط ، لدينا دبوس الإخراج ، أي الذي سيعطي جهدًا أو آخرًا حسب درجة الحرارة. والدبوس الثالث مطحون.
الميزات وأوراق البيانات
El LM35 هو جهاز لا يحتاج إلى دوائر إضافية لمعايرتهلذلك فهو سهل الاستخدام للغاية. على سبيل المثال ، إذا استخدمناها مع Arduino ، فلا داعي للقلق إلا بشأن نطاق الفولتية التي تعطيها لمخرجاتها مع معرفة درجة الحرارة القصوى والدنيا التي يمكن قياسها ، وعمل رسم تخطيطي بسيط بحيث تشير الإشارة التناظرية إلى Arduino يمكن تحويل اللوحة إلى رقمية وتظهر درجة الحرارة على الشاشة في درجة مئوية أو إجراء تحويلات إلى المقياس الذي تريده.
نظرًا لأنه لا يصبح ساخنًا جدًا في العادة ، فهو عادةً ما يكون مغلف في عبوات بلاستيكية رخيصة وما شابه ذلك. الجهد المنخفض اللازم لتشغيلها وإخراجها يجعل ذلك ممكنًا. إنه ليس جهازًا عالي الطاقة يحتاج إلى تغليف معدني وسيراميك وحتى خافضات حرارة كما هو الحال في بعض الحالات.
بين الخصائص التقنية المتميزة هي:
- جهد الإخراج يتناسب مع درجة الحرارة: من -55 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية مع الفولتية من -550mV إلى 1500mV
- معايرة للدرجات المئوية
- جهد دقيق مضمون من 0.5 درجة مئوية إلى 25 درجة مئوية
- مقاومة إنتاج منخفضة
- تيار العرض المنخفض (60 μA).
- منخفض الكلفة
- حزمة SOIC ، TO-220 ، TO-92 ، TO-CAN ، إلخ.
- يعمل الجهد بين 4 و 30 فولت
للحصول على جميع التفاصيل حول LM35 ، يمكنك ذلك استخدم أوراق البيانات ساهمت بها الشركات المصنعة مثل TI (Texas Instruments) و STMicroelectronics والموردين المشهورين الآخرين لهذا النوع من أجهزة الاستشعار. على سبيل المثال ، يمكنك هنا قم بتنزيل ملف PDF الخاص بورقة البيانات لـ TI LM35.
التكامل مع اردوينو
يمكنك الحصول أمثلة التعليمات البرمجية لـ Arduino IDE والأمثلة العملية مع دورتنا أو دليل البرمجة على اردوينو. ولكن لتقديم مثال على كيفية استخدام LM35 مع Arduino والرمز ، هنا نرى هذا المثال البسيط.
إلى قراءة درجة حرارة LM35 باستخدام Arduino بسيطة للغاية. لنتذكر أولاً أن -55 درجة مئوية و 150 درجة مئوية ، مع حساسية 1 درجة مئوية. من خلال إجراء الحسابات ، يمكن استنتاج أنه عند درجة حرارة 1 درجة مئوية ، فهذا يعني زيادة أو ما يعادل 10 مللي فولت. على سبيل المثال ، إذا أخذنا في الاعتبار أن الحد الأقصى للإخراج هو 1500 مللي فولت ، إذا حصلنا على 1490 مللي فولت ، فهذا يعني أن المستشعر يلتقط درجة حرارة 149 درجة مئوية.
ل صيغة لتكون قادرًا على تحويل الإخراج التناظري لمستشعر LM35 إلى رقمي ، فسيكون:
T = القيمة * 5 * 100/1024
تذكر أن 1024 هو لأن Arduino ، في ملف المدخلات الرقمية يقبل فقط هذا المقدار من القيم الممكنة ، أي من 0 إلى 1023. سيمثل ذلك نطاق درجة الحرارة الذي يمكن قياسه ، حيث يكون الحد الأدنى 0 والحد الأقصى المقابل لـ 1023. هذه هي الطريقة للتحول من التناظرية إلى الرقمية تم الحصول على إشارة عند خرج دبوس LM35.
هذا ، انتقل إلى كود يجب عليك كتابته في Arduino IDE لكي يعمل ، سيكون شيئًا من هذا القبيل:
// Declarar de variables globales
float temperatura; // Variable para almacenar el valor obtenido del sensor (0 a 1023)
int LM35 = 0; // Variable del pin de entrada del sensor (A0)
void setup() {
// Configuramos el puerto serial a 9600 bps
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// Con analogRead leemos el sensor, recuerda que es un valor de 0 a 1023
temperatura = analogRead(LM35);
// Calculamos la temperatura con la fórmula
temperatura = (5.0 * temperatura * 100.0)/1024.0;
// Envia el dato al puerto serial
Serial.print(temperatura);
// Salto de línea
Serial.print("\n");
// Esperamos un tiempo para repetir el loop
delay(1000);
}
تذكر أنه إذا قمت بتغيير دبابيس الاتصال على لوحة Arduino أو كنت ترغب في تعديلها إلى مقياس آخر ، فسيتعين عليك تغيير الصيغة والكود لتتوافق مع التصميم الخاص بك ...
بهذه الطريقة ، يمكنك ذلك على الشاشة الحصول على قياسات درجة الحرارة في درجة مئوية موثوق للغاية. يمكنك محاولة تقريب شيء بارد أو ساخن من المستشعر لمعرفة التعديلات التي تحدث ...