Els sensors són dispositius àmpliament usats en multitud de circuits. N'hi ha de temperatura, d'humitat, de fum, de llum, i un llarg etc. Són elements que permeten mesurar alguna magnitud i transformar-la en una resposta de tensió. El senyal analògic de sortida es pot transformar a digital de forma senzilla i així poder usar aquest tipus de sensors amb circuits digitals, pantalles de plasma, una placa Arduino, etc.
LM35 és un dels sensors més populars i utilitzats de tots, ja que és un sensor de temperatura. Ve encapsulat en empaquetat similar el dels transistors que analitzem en aquest mateix bloc, com el 2N2222 i el BC547. El que fa és mesurar la temperatura ambiental i segons sigui més o menys, tindrà una o altra tensió a la seva sortida.
el LM35
El LM35 és un sensor de temperatura amb un calibratge de 1ºC de variació. Per descomptat, això no vol dir que tots els sensors de temperatura vinguin preparat per graus Celcius, però sí en aquest cas. De fet, això és una cosa que tu has adaptar després per calibrar i que mesuri en l'escala que necessitis. A la seva sortida genera un senyal analògic d'un voltatge diferent segons la temperatura que estigui captant en cada moment.
En general, pot abastar temperatures de mesurament d'entre -55ºC i 150ºC, De manera que té un bon rang per mesurar temperatures força populars. De fet, això és el que l'ha dotat de tant èxit, que pot mesurar temperatures molt freqüents. El rang de temperatures està limitat per la quantitat de voltatges variables que pot tenir a la seva sortida, que van des dels -550mV fins als 1500mV.
És a dir, quan està mesurant una temperatura de 150 º C ja sabem que va a donar 1500mV en la seva sortida. Mentre que si tenim -550mV vol dir que està mesurant -55ºC. No tots els sensors de temperatura tenen aquests mateixos rangs de voltatge, alguns poden variar. Les temperatures intermèdies les haurem de calcular mitjançant simples fórmules sabent aquests dos límits. Per exemple, amb una regla de tres.
El pinout de l'LM35 és bastant simple, la primera patilla o pin és per a l'alimentació necessària per al sensor, que va de 4 a 30v, encara que pot variar en funció de fabricant, per tant, és millor que miris el datasheet de l'sensor que hagis adquirit. Després, al centre, tenim la patilla per a la sortida, és a dir, la que donarà una tensió o una altra en funció de la temperatura. I la tercera patilla és de terra.
Característiques i datasheets
El LM35 és un dispositiu que no necessita de circuiteria extra per calibrar, Per tant resulta molt senzill d'utilitzar. Per exemple, si el fem servir amb Arduino, tan sols ens hem de preocupar de el rang de voltatges que dóna a la seva sortida coneixent la temperatura màxima i mínima que pot mesurar, i realitzar un senzill sketch perquè el senyal analògic que rep la placa Arduino pugui ser transformada a digital i que a la pantalla aparegui la temperatura en ºC o fer conversions a l'escala que vulguis.
Com que no se sol escalfar massa, sol estar encapsulat en packages barats de plàstic i similars. La baixa tensió necessària per al seu funcionament ia la seva sortida fa que això sigui possible. No es tracta d'un dispositiu d'alta potència que necessiti d'un encapsulat metàl·lic, ceràmic i fins i tot de dissipadors com en alguns casos.
Entre les característiques tècniques més destacables estan:
- Tensió de sortida proporcional a la temperatura: De -55ºC a 150ºC amb tensions de -550mV a 1500mV
- Calibrat per graus Celcius
- Tensió de precisió garantida de 0.5ºC a 25ºC
- Baixa impedància de sortida
- Baixa corrent d'alimentació (60 μA).
- baix cost
- Package SOIC, TO-220, TO-92, TO-CAN, etc.
- Voltatge de treball entre 4 i 30v
Per obtenir tots els detalls sobre el LM35, pots usar els datasheets aportats per fabricants com TU (Texas Instruments), STMicroelectronics, i altres populars proveïdors d'aquest tipus de sensor. Per exemple, aquí pots descarregar el PDF de l'datasheet per al TI LM35.
Integració amb Arduino
pots obtenir exemples de codi per Arduino IDE i exemples pràctics amb nostre curs o manual de programació en Arduino. Però per oferir un exemple de com utilitzar un LM35 amb Arduino i de codi, aquí veiem aquest exemple senzill.
Per a la llegir la temperatura d'un LM35 amb Arduino és molt senzill. Primer recordem que -55ºC i 150ºC, amb sensibilitat de 1 ° C. Fent càlculs es pot concloure que casa 1ºC de temperatura significa un increment o equival a 10mV. Per exemple, si tenim en compte que la sortia màxima és de 1500mV, si obtenim 1490mV, això vol dir que el sensor està captant una temperatura de 149ºC.
Una fórmula per poder convertir la sortida analògica de l'sensor LM35 a digital seria:
T = Valor * 5 * 100/1024
Recorda que 1024 es deu al fet que Arduino, si entrada digital accepta només aquesta quantitat de valors possibles, és a dir, de 0 a 1023. Això representarà el rang de temperatura que es pot mesurar, sent la mínima 0 i la màxima es correspondrà 1023. Aquesta és la forma de poder transformar d'analògic a digital la senyal obtingut a la sortida de el pin de l'LM35.
Això, passat a l' codi que has d'escriure en Arduino IDE perquè funcioni seria alguna cosa així:
// 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);
}
Recorda que si canvies els pins de connexió a la placa Arduino o vols ajustar-lo a una altra escala, hauràs variar la fórmula i el codi perquè es correspongui amb el teu disseny ...
D'aquesta manera, a la pantalla podràs aconseguir mesuraments de temperatura en ºC prou fiables. Pots provar acostant una mica fred o calent a l'sensor per veure les alteracions que es produeixen ...