ఎల్‌సిడిలో ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి మరియు ప్రదర్శించడానికి ఆర్డునోతో ఇంటర్‌ఫేసింగ్ థర్మిస్టర్

థర్మిస్టర్‌ను ఉపయోగించడం అనేది ఉష్ణోగ్రతను గ్రహించడానికి సులభమైన మరియు చౌకైన మార్గం. మరియు థర్మిస్టర్‌తో ఖచ్చితమైన ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి, మైక్రోకంట్రోలర్ అవసరం. కాబట్టి ఇక్కడ మనం ఉష్ణోగ్రతను చదవడానికి థర్మిస్టర్‌తో ఆర్డునో మరియు ఉష్ణోగ్రతను ప్రదర్శించడానికి ఒక ఎల్‌సిడిని ఉపయోగిస్తున్నాము. రిమోట్ వెదర్ స్టేషన్, హోమ్ ఆటోమేషన్ మరియు పారిశ్రామిక మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ పరికరాల రక్షణ మరియు నియంత్రణ వంటి వివిధ ప్రాజెక్టులలో ఇది ఉపయోగపడుతుంది.

ఈ ట్యుటోరియల్‌లో, మేము థర్మిస్టర్‌ను ఆర్డునోతో ఇంటర్‌ఫేస్ చేయబోతున్నాము మరియు ఎల్‌సిడిలో ఉష్ణోగ్రతను ప్రదర్శిస్తాము. థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి మీరు వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ ఆధారిత ప్రాజెక్టులను చేయవచ్చు, వాటిలో కొన్ని క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి:

• థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి ఉష్ణోగ్రత నియంత్రిత DC అభిమాని
• థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి ఫైర్ అలారం

అవసరమైన భాగాలు:

1. ఎన్‌టిసి థర్మిస్టర్ 10 కె
2. ఆర్డునో (ఏదైనా వెర్షన్)
3. 10 కే ఓం రెసిస్టర్
4. వైర్లను కనెక్ట్ చేస్తోంది

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

థర్మిస్టర్ దానిలోని విద్యుత్ నిరోధకత యొక్క మార్పు ప్రకారం ఉష్ణోగ్రత విలువను అందిస్తుంది. ఈ సర్క్యూట్లో, ఆర్డునోలోని అనలాగ్ పిన్ థర్మిస్టర్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంది మరియు ADC విలువలను మాత్రమే అందించగలదు, కాబట్టి థర్మిస్టర్ యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత నేరుగా లెక్కించబడదు. కాబట్టి సర్క్యూట్ ఎన్‌టిసితో సిరీస్‌లో 10 కె ఓం యొక్క తెలిసిన ప్రతిఘటనను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా పై చిత్రంలో చూపిన విధంగా వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ లాగా ఉంటుంది. ఈ వోల్టేజ్ డివైడర్ ఉపయోగించి మనం థర్మిస్టర్ అంతటా వోల్టేజ్ పొందవచ్చు మరియు ఆ వోల్టేజ్ తో మనం ఆ సమయంలో థర్మిస్టర్ యొక్క రెసిస్టెన్స్ ను పొందవచ్చు. చివరకు దిగువ విభాగాలలో వివరించిన విధంగా స్టెయిన్-హార్ట్ సమీకరణంలో థర్మిస్టర్ యొక్క నిరోధకతను ఉంచడం ద్వారా ఉష్ణోగ్రత విలువను పొందవచ్చు.

థర్మిస్టర్

ఈ సర్క్యూట్లో ముఖ్య భాగం థర్మిస్టర్, ఇది ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను గుర్తించడానికి ఉపయోగించబడింది. థర్మిస్టర్ ఉష్ణోగ్రత సున్నితమైన నిరోధకం, దీని నిరోధకత ఉష్ణోగ్రత ప్రకారం మారుతుంది. థర్మిస్టర్ ఎన్‌టిసి (నెగటివ్ టెంపరేచర్ కో-ఎఫెక్టివ్) మరియు పిటిసి (పాజిటివ్ టెంపరేచర్ కో-ఎఫెక్టివ్) అనే రెండు రకాలు ఉన్నాయి, మేము ఎన్‌టిసి రకం థర్మిస్టర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాము. ఎన్‌టిసి థర్మిస్టర్ ఒక నిరోధకం, దీని నిరోధకత ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో తగ్గుతుంది, అయితే పిటిసిలో ఉష్ణోగ్రత పెరగడంతో నిరోధకత పెరుగుతుంది.

థర్మిస్టర్ ఉపయోగించి ఉష్ణోగ్రతను లెక్కిస్తోంది:

వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ నుండి మనకు తెలుసు:

V _{అవుట్} = (V _లో * Rt) / (R + Rt)

కాబట్టి Rt యొక్క విలువ ఇలా ఉంటుంది:

Rt = R (విన్ / వౌట్) - 1

ఇక్కడ, Rt థర్మిస్టర్ యొక్క నిరోధకత మరియు R 10k ఓం రెసిస్టర్‌గా ఉంటుంది. మీరు ఈ వోల్టేజ్ డివైడర్ కాలిక్యులేటర్ నుండి విలువలను కూడా లెక్కించవచ్చు.

అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ Vo యొక్క కొలిచిన విలువ నుండి థర్మిస్టర్ నిరోధకతను లెక్కించడానికి ఈ సమీకరణం ఉపయోగించబడుతుంది. దిగువ ఇచ్చిన ఆర్డునో కోడ్‌లో చూపిన విధంగా మేము ఆర్డినో యొక్క పిన్ A0 వద్ద ADC విలువ నుండి వోల్టేజ్ వోట్ విలువను పొందవచ్చు.

థర్మిస్టర్ నిరోధకత నుండి ఉష్ణోగ్రత యొక్క గణన:

గణితశాస్త్రపరంగా థర్మిస్టర్ నిరోధకత స్టెయిన్-హార్ట్ సమీకరణం సహాయంతో మాత్రమే లెక్కించబడుతుంది.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

ఇక్కడ, A, B మరియు C స్థిరాంకాలు, Rt థర్మిస్టర్ నిరోధకత మరియు ln లాగ్‌ను సూచిస్తుంది.

ప్రాజెక్టులో ఉపయోగించిన థర్మిస్టర్ యొక్క స్థిరమైన విలువ A = 1.009249522 × 10 ⁻³, B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. ఈ స్థిరమైన విలువలను మూడు వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతలలో థర్మిస్టర్ యొక్క మూడు నిరోధక విలువలను నమోదు చేయడం ద్వారా ఇక్కడ కాలిక్యులేటర్ నుండి పొందవచ్చు. మీరు ఈ స్థిరమైన విలువలను థర్మిస్టర్ యొక్క డేటాషీట్ నుండి నేరుగా పొందవచ్చు లేదా మీరు వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రత వద్ద మూడు నిరోధక విలువలను పొందవచ్చు మరియు ఇచ్చిన కాలిక్యులేటర్ ఉపయోగించి స్థిరాంకాల విలువలను పొందవచ్చు.

కాబట్టి, ఉష్ణోగ్రతను లెక్కించడానికి మనకు థర్మిస్టర్ నిరోధకత యొక్క విలువ మాత్రమే అవసరం. పైన ఇచ్చిన గణన నుండి Rt విలువను పొందిన తరువాత విలువలను స్టెయిన్-హార్ట్ సమీకరణంలో ఉంచండి మరియు యూనిట్ కెల్విన్‌లో ఉష్ణోగ్రత విలువను పొందుతాము. అవుట్పుట్ వోల్టేజ్లో చిన్న మార్పు ఉన్నందున ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు వస్తుంది.

ఆర్డునో థర్మిస్టర్ కోడ్

అర్డునోతో థర్మిస్టర్‌ను ఇంటర్‌ఫేసింగ్ కోసం పూర్తి ఆర్డునో కోడ్ ఈ వ్యాసం చివరలో ఇవ్వబడింది. ఇక్కడ మేము దానిలోని కొన్ని భాగాలను వివరించాము.

గణిత ఆపరేషన్ చేయడానికి మేము హెడర్ ఫైల్ “# చేర్చండి ” మరియు LCD హెడర్ ఫైల్ కోసం “# చేర్చండి ". మేము కోడ్ ఉపయోగించి LCD యొక్క పిన్నులను కేటాయించాలి

లిక్విడ్ క్రిస్టల్ ఎల్సిడి (44,46,40,52,50,48);

ప్రారంభ సమయంలో LCD ను సెటప్ చేయడానికి మేము శూన్య సెటప్ భాగంలో కోడ్ రాయాలి

శూన్య సెటప్ () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }

థర్మిస్టర్ యొక్క విద్యుత్ నిరోధకతను ఉపయోగించి స్టెయిన్-హార్ట్ సమీకరణం ద్వారా ఉష్ణోగ్రత గణన కోసం, పై గణనలో వివరించిన విధంగా మేము కోడ్‌లో కొన్ని సాధారణ గణిత సమీకరణాన్ని చేస్తాము:

ఫ్లోట్ a = 1.009249522e-03, బి = 2.378405444e-04, సి = 2.019202697e-07; ఫ్లోట్ టి, లాగ్ఆర్టి, టిఎఫ్, టిసి; ఫ్లోట్ థర్మిస్టర్ (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // ఈ స్టెయిన్-హార్ట్ సమీకరణం Tc = T - 273.15 నుండి కెల్విన్‌లో ఉష్ణోగ్రత విలువను పొందుతాము; // కెల్విన్‌ను సెల్సియస్ టిఎఫ్‌గా మార్చండి = (టిసి * 1.8) + 32.0; // కెల్విన్‌ను ఫారెన్‌హీట్ రిటర్న్ టిగా మార్చండి; }

దిగువ కోడ్‌లో ఫంక్షన్ థర్మిస్టర్ ఆర్డునో యొక్క అనలాగ్ పిన్ నుండి విలువను చదువుతోంది, lcd.print ((థర్మిస్టర్ (అనలాగ్ రీడ్ (0)));

మరియు ఆ విలువ క్రింది కోడ్‌లో తీసుకోబడుతుంది, ఆపై లెక్కింపు ముద్రణ ప్రారంభమవుతుంది

ఫ్లోట్ థర్మిస్టర్ (int Vo)

థర్మిస్టర్ మరియు ఆర్డునోతో ఉష్ణోగ్రతను కొలవడం:

ఆర్డునోకు సరఫరాను ఇవ్వడానికి మీరు దీన్ని మీ ల్యాప్‌టాప్‌కు యుఎస్‌బి ద్వారా లేదా 12 వి అడాప్టర్‌కు కనెక్ట్ చేయవచ్చు. ఉష్ణోగ్రత విలువలను ప్రదర్శించడానికి ఒక ఎల్‌సిడి ఆర్డునోతో ఇంటర్‌ఫేస్ చేయబడింది మరియు సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం ప్రకారం థర్మిస్టర్ అనుసంధానించబడి ఉంది. ప్రతి క్షణంలో థర్మిస్టర్ పిన్ యొక్క వోల్టేజ్‌ను తనిఖీ చేయడానికి అనలాగ్ పిన్ (A0) ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఆర్డునో కోడ్ ద్వారా స్టెయిన్-హార్ట్ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించిన తరువాత మేము ఉష్ణోగ్రతను పొందగలుగుతాము మరియు దానిని సెల్సియస్ మరియు ఫారెన్‌హీట్‌లోని LCD లో ప్రదర్శించగలుగుతాము.