قياس درجة الحرارة باستخدام XinaBox و Thermistor: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

قم بقياس درجة حرارة السائل باستخدام مدخلات تناظرية xChip من XinaBox ومسبار الثرمستور.

الخطوة 1: الأشياء المستخدمة في هذا المشروع

مكونات الأجهزة

• XinaBox SX02 x 1 xChip مستشعر الإدخال التناظري مع ADC
• إصدار XinaBox CC01 x 1 xChip من Arduino Uno يعتمد على ATmega328P
• المقاوم 10 كيلو أوم × 1 10 كيلو المقاوم لشبكة مقسم الجهد
• مسبار الثرمستور x 1 10k عند 25 درجة مئوية مسبار الثرمستور المقاوم للماء NTC
• مبرمج XinaBox IP01 x 1 xChip USB على أساس FT232R من FTDI Limited
• XinaBox OD01 x 1 xChip 128x64 Pixel OLED Display
• موصلات ناقل XinaBox XC10 x 4 xChip
• XinaBox PU01 x 1 xChip USB (النوع A) مزود الطاقة
• 5V USB Power Supply x 1 Power Bank أو ما شابه ذلك

تطبيقات البرمجيات والخدمات عبر الإنترنت

اردوينو IDE

عدد يدوية وآلات تصنيع

مفك مسطح الرأس لتشديد أو فك المشبك الطرفي اللولبي

الخطوة الثانية: القصة

مقدمة

كنت أرغب في قياس درجة حرارة السائل عن طريق إنشاء مقياس حرارة بسيط. باستخدام XinaBox xChips ، يمكنني تحقيق ذلك بسهولة نسبية. لقد استخدمت إدخال xChip التناظري SX02 الذي يقبل 0 - 3.3 فولت ، و CC01 xChip القائم على ATmega328P وشاشة OD01 OLED xChip لعرض نتائج درجة الحرارة الخاصة بي.

الثرمستور يقيس درجة حرارة الماء في كوب

الخطوة الثالثة: تنزيل الملفات الضرورية

ستحتاج إلى المكتبات والبرامج التالية:

• xSX0X- مكتبة مستشعر الإدخال التناظري
• xOD01 - مكتبة عرض OLED
• Arduino IDE - بيئة التطوير

انقر هنا لمعرفة كيفية تثبيت المكتبات.

بمجرد تثبيت Arduino IDE ، افتحه وحدد "Arduino Pro أو Pro Mini" كلوحة لتحميل برنامجك إليها. تأكد أيضًا من تحديد المعالج ATmega328P (5 فولت ، 16 ميجاهرتز). انظر الصورة أدناه.

حدد لوحة Arduino Pro أو Pro Mini ومعالج ATmega328P (5 فولت ، 16 ميجا هرتز)

الخطوة 4: التجميع

انقر فوق المبرمج xChip و IP01 و CC01 xChip المستندة إلى ATmega328P معًا باستخدام موصلات ناقل XC10 كما هو موضح أدناه. من أجل التحميل إلى CC01 ، ستحتاج إلى وضع المفاتيح في الموضعين "A" و "DCE" على التوالي.

تم النقر فوق IP01 و CC01 معًا

بعد ذلك ، خذ المقاوم 10kΩ وقم ببرغي أحد طرفيه في الطرف الذي يحمل علامة "IN" والطرف الآخر في الطرف الأرضي ، "GND" ، على SX02. خذ الخيوط على مسبار الثرمستور وقم ببرغي أحد طرفيه في Vcc ، "3.3V" ، والطرف الآخر في الطرف "IN". انظر الرسم أدناه.

اتصالات SX02

الآن قم بدمج OD01 و SX02 مع CC01 بالنقر فوقهما معًا باستخدام وصلات ناقل XC10. انظر أدناه. العنصر الفضي في الصورة هو مسبار الثرمستور.

وحدة كاملة للبرمجة

الخطوة 5: البرنامج

أدخل الوحدة في منفذ USB على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. قم بتنزيل أو نسخ ولصق الكود أدناه في Arduino IDE الخاص بك. قم بتجميع وتحميل الكود على منتداك. بمجرد تحميل البرنامج الخاص بك يجب أن يبدأ التشغيل. إذا كان المسبار في ظروف درجة حرارة الغرفة ، فيجب أن تلاحظ ± 25 درجة مئوية على شاشة OLED كما هو موضح أدناه.

بعد التحميل ، لاحظ درجة حرارة الغرفة على شاشة OLED

الخطوة 6: ميزان حرارة محمول

قم بإزالة الوحدة من جهاز الكمبيوتر الخاص بك. قم بتفكيك الوحدة وإعادة تجميعها باستخدام PU01 بدلاً من IP01. الآن اصطحب مزود الطاقة المحمول 5V USB الخاص بك مثل بنك الطاقة أو ما شابه ذلك وأدخل المجموعة الجديدة فيه. لديك الآن ميزان حرارة محمول رائع بدقة جيدة. انظر صورة الغلاف لرؤيتها أثناء التشغيل. قمت بقياس الماء الساخن في كوب. توضح الصور أدناه وحدتك الكاملة.

وحدة كاملة تتألف من CC01 و OD01 و SX02 و PU02.

الخطوة 7: الخاتمة

استغرق هذا المشروع أقل من 10 دقائق للتجميع و 20 دقيقة أخرى للبرمجة. المكون السلبي الوحيد المطلوب هو المقاوم. انقر فوق xChips معًا مما يجعله مريحًا للغاية.

الخطوة 8: الكود

ThermTemp_Display.ino الثرمستورات Arduino Research لفهم الحسابات في الكود.

# تضمين // تتضمن مكتبة أساسية لـ xCHIPs

# تضمين // تضمين مكتبة مستشعر الإدخال التناظري # تضمين // تضمين مكتبة عرض OLED # تضمين // تضمين وظائف الرياضيات # تحديد C_Kelvin 273.15 // للتحويل من كلفن إلى سلسيوس # تعريف series_res 10000 // قيمة المقاوم التسلسلي بالأوم # تعريف B 3950 // معلمة B للثرمستور #define room_tempK 298.15 // درجة حرارة الغرفة في kelvin #define room_res 10000 // المقاومة عند درجة حرارة الغرفة بالأوم #define vcc 3.3 // جهد التغذية xSX01 SX01 (0x55) ؛ / / تعيين الجهد تعويم عنوان i2c ؛ // متغير يحتوي على الجهد المقاس (0 - 3.3 فولت) درجات حرارة تعويم ؛ // تعويم مقاومة الثرمستور act_tempK ؛ // درجة الحرارة الفعلية كلفن تعويم act_tempC ؛ // درجة الحرارة الفعلية في إعداد الفراغ المئوي () {// ضع كود الإعداد هنا ، للتشغيل مرة واحدة: // تهيئة المتغيرات إلى 0 جهد = 0 ؛ ثيرمروفس = 0 ؛ act_tempK = 0 ؛ act_tempC = 0 ؛ // بدء الاتصال التسلسلي Serial.begin (115200) ؛ // بدء اتصال i2c Wire.begin () ؛ // بدء مستشعر الإدخال التناظري SX01.begin () ؛ // بدء عرض OLED OLED.begin () ؛ // عرض واضح OD01.clear () ؛ // تأخير لتطبيع التأخير (1000) ؛ } حلقة فارغة () {// ضع الكود الرئيسي هنا ، للتشغيل بشكل متكرر: // اقرأ الجهد SX01.poll () ؛ // تخزين جهد الفولتج = SX01.getVoltage () ؛ // حساب قيم مقاومة الثرمستور = ((vcc * series_res) / الفولطية) - series_res ؛ // احسب درجة الحرارة الفعلية في كلفن act_tempK = (room_tempK * B) / (B + room_tempK * log (therm_res / room_res)) ؛ // تحويل كلفن إلى سلسيوس act_tempC = act_tempK - C_Kelvin ؛ // درجة حرارة الطباعة على شاشة OLED // التنسيق اليدوي للعرض في المركز OD01.set2X () ؛ OD01.println ("") ؛ OD01.println ("") ؛ OD01.print ("") ؛ OD01.print (act_tempC) ؛ OD01.print ("C") ؛ OD01.println ("") ؛ تأخير (2000) ؛ // تحديث العرض كل ثانيتين}