مراقبة درجة الحرارة باستخدام MCP9808 و Arduino Nano: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

MCP9808 عبارة عن مستشعر درجة حرارة رقمي عالي الدقة ± 0.5 درجة مئوية وحدة صغيرة I2C. وهي مُجسَّدة بسجلات قابلة للبرمجة بواسطة المستخدم تسهل تطبيقات استشعار درجة الحرارة. أصبح مستشعر درجة الحرارة عالي الدقة MCP9808 معيارًا صناعيًا من حيث عامل الشكل والذكاء ، مما يوفر إشارات مستشعر خطية ومعايرة بتنسيق رقمي I2C.

في هذا البرنامج التعليمي ، تم توضيح واجهة وحدة استشعار MCP9808 مع اردوينو نانو. لقراءة قيم درجة الحرارة ، استخدمنا raspberry pi مع محول I2c. يجعل هذا المحول I2C الاتصال بوحدة المستشعر أسهل وأكثر موثوقية.

الخطوة 1: الأجهزة المطلوبة:

تشمل المواد التي نحتاجها لتحقيق هدفنا مكونات الأجهزة التالية:

1. MCP9808

2. اردوينو نانو

3. كابل I2C

4. I2C Shield لاردوينو نانو

الخطوة 2: ربط الأجهزة:

يشرح قسم توصيل الأجهزة بشكل أساسي اتصالات الأسلاك المطلوبة بين المستشعر واردوينو نانو. يعد التأكد من التوصيلات الصحيحة ضرورة أساسية أثناء العمل على أي نظام للإخراج المطلوب. إذن ، الاتصالات المطلوبة هي كما يلي:

سيعمل MCP9808 على I2C. فيما يلي مثال على مخطط الأسلاك ، يوضح كيفية توصيل كل واجهة من أجهزة الاستشعار.

خارج الصندوق ، تم تكوين اللوحة لواجهة I2C ، لذلك نوصي باستخدام هذا التوصيل إذا كنت غير مدرك. كل ما تحتاجه هو أربعة أسلاك!

مطلوب أربعة اتصالات فقط دبابيس Vcc و Gnd و SCL و SDA ويتم توصيلها بمساعدة كابل I2C.

هذه الوصلات موضحة في الصور أعلاه.

الخطوة الثالثة: كود قياس درجة الحرارة:

لنبدأ برمز Arduino الآن.

أثناء استخدام وحدة الاستشعار مع Arduino ، نقوم بتضمين مكتبة Wire.h. تحتوي مكتبة "Wire" على الوظائف التي تسهل اتصال i2c بين المستشعر ولوحة Arduino.

يتم تقديم كود Arduino بالكامل أدناه لراحة المستخدم:

#يشمل

// عنوان MCP9808 I2C هو 0x18 (24)

#define Addr 0x18

الإعداد باطل()

{

// تهيئة اتصال I2C باعتباره MASTER

Wire.begin () ؛

// تهيئة الاتصال التسلسلي ، اضبط معدل الباود = 9600

Serial.begin (9600) ؛

// بدء نقل I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛

// حدد سجل التكوين

Wire.write (0x01) ؛

// وضع التحويل المستمر ، التشغيل الافتراضي

Wire.write (0x00) ؛

Wire.write (0x00) ؛

// إيقاف ناقل الحركة I2C

Wire.endTransmission () ؛

// بدء نقل I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛

// حدد تسجيل القرار

Wire.write (0x08) ؛

// الدقة = +0.0625 / C.

Wire.write (0x03) ؛

// إيقاف ناقل الحركة I2C

Wire.endTransmission () ؛

}

حلقة فارغة()

{

بيانات int غير الموقعة [2] ؛

// يبدأ اتصال I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛

// حدد سجل البيانات

Wire.write (0x05) ؛

// إيقاف انتقال I2C

Wire.endTransmission () ؛

// طلب 2 بايت من البيانات

Wire.request From (Addr، 2) ؛

// قراءة 2 بايت من البيانات

// temp MSB ، درجة الحرارة LSB

إذا (Wire.available () == 2)

{

البيانات [0] = Wire.read () ،

البيانات [1] = Wire.read () ،

}

// تحويل البيانات إلى 13 بت

int temp = ((data [0] & 0x1F) * 256 + data [1]) ؛

إذا (درجة الحرارة> 4095)

{

درجة الحرارة - = 8192 ؛

}

تعويم cTemp = درجة الحرارة * 0.0625 ؛

تعويم fTemp = cTemp * 1.8 + 32 ؛

// إخراج البيانات للشاشة

Serial.print ("درجة الحرارة بالدرجة المئوية:") ؛

Serial.println (cTemp) ؛

Serial.println ("C") ؛

Serial.print ("درجة الحرارة بالفهرنهايت:") ؛

Serial.println (fTemp) ؛

Serial.println ("F") ؛

تأخير (500) ؛

}

في مكتبة الأسلاك ، يتم استخدام Wire.write () و Wire.read () لكتابة الأوامر وقراءة إخراج المستشعر.

يتم استخدام Serial.print () و Serial.println () لعرض إخراج المستشعر على الشاشة التسلسلية لـ Arduino IDE.

يظهر خرج المستشعر في الصورة أعلاه.

الخطوة 4: التطبيقات:

يحتوي مستشعر درجة الحرارة الرقمي MCP9808 على العديد من التطبيقات على مستوى الصناعة والتي تتضمن المجمدات الصناعية والثلاجات جنبًا إلى جنب مع العديد من معالجات الطعام. يمكن استخدام هذا المستشعر للعديد من أجهزة الكمبيوتر الشخصية والخوادم بالإضافة إلى الأجهزة الطرفية الأخرى للكمبيوتر الشخصي.