Termistor de interfaz con arduino para medir y mostrar la temperatura en lcd

Usar un termistor es una forma fácil y económica de detectar la temperatura. Y para medir la temperatura exacta con termistor, se necesitará un microcontrolador. Entonces, aquí estamos usando Arduino con termistor para leer la temperatura y una pantalla LCD para mostrar la temperatura. Es útil en varios proyectos como estaciones meteorológicas remotas, domótica y protección y control de equipos industriales y electrónicos.

En este tutorial, vamos a conectar el termistor con Arduino y mostrar la temperatura en la pantalla LCD. Puede realizar varios proyectos basados ​​en circuitos electrónicos utilizando termistor, algunos de ellos se enumeran a continuación:

• Ventilador de CC con control de temperatura mediante termistor
• Alarma de incendio mediante termistor

Componentes requeridos:

1. Termistor NTC 10k
2. Arduino (cualquier versión)
3. Resistencia de 10k ohmios
4. Conexión de cables

Diagrama de circuito

El termistor proporciona un valor de temperatura según el cambio en la resistencia eléctrica en él. En este circuito, el pin analógico del Arduino está conectado con el termistor y solo puede proporcionar los valores de ADC, por lo que la resistencia eléctrica del termistor no se calcula directamente. Por lo tanto, el circuito está hecho para ser como un circuito divisor de voltaje como se muestra en la figura anterior, conectando una resistencia conocida de 10 k ohmios en serie con el NTC. Usando este divisor de voltaje podemos obtener el voltaje a través del termistor y con ese voltaje podemos derivar la resistencia del termistor en ese momento. Y finalmente podemos obtener el valor de temperatura poniendo la resistencia del termistor en la ecuación de Stein-Hart como se explica en las secciones siguientes.

Termistor

El componente clave de este circuito es el termistor, que se ha utilizado para detectar el aumento de temperatura. El termistor es una resistencia sensible a la temperatura, cuya resistencia cambia según la temperatura. Hay dos tipos de termistor NTC (coeficiente de temperatura negativo) y PTC (coeficiente de temperatura positivo), estamos usando un termistor de tipo NTC. El termistor NTC es una resistencia cuya resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura, mientras que en PTC aumentará la resistencia a medida que aumenta la temperatura.

Cálculo de temperatura usando termistor:

Sabemos por el circuito divisor de voltaje que:

V _fuera = (V _en * Rt) / (R + Rt)

Entonces el valor de Rt será:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Aquí, Rt será la resistencia del termistor y R será la resistencia de 10k ohmios. También puede calcular los valores de esta calculadora de divisor de voltaje.

Esta ecuación se utiliza para el cálculo de la resistencia del termistor a partir del valor medido de la tensión de salida Vo. Podemos obtener el valor de Voltage Vout del valor de ADC en el pin A0 de Arduino como se muestra en el Código de Arduino que se muestra a continuación.

Cálculo de temperatura a partir de la resistencia del termistor:

Matemáticamente, la resistencia del termistor solo se puede calcular con la ayuda de la ecuación de Stein-Hart.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

Donde, A, B y C son las constantes, Rt es la resistencia del termistor e ln representa log.

El valor constante del termistor utilizado en el proyecto es A = 1,009249522 × 10 ⁻³, B = 2,378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2,019202697 × 10 ⁻⁷. Estos valores constantes se pueden obtener de la calculadora aquí ingresando los tres valores de resistencia del termistor a tres temperaturas diferentes. Puede obtener estos valores constantes directamente de la hoja de datos del termistor o puede obtener tres valores de resistencia a diferentes temperaturas y obtener los valores de las constantes usando la calculadora dada.

Entonces, para calcular la temperatura, solo necesitamos el valor de la resistencia del termistor. Después de obtener el valor de Rt del cálculo anterior, coloque los valores en la ecuación de Stein-hart y obtendremos el valor de la temperatura en la unidad kelvin. Como hay un cambio menor en el voltaje de salida, causa un cambio en la temperatura.

Código del termistor Arduino

El código completo de Arduino para interconectar el termistor con Arduino se proporciona al final de este artículo. Aquí hemos explicado algunas partes.

Para realizar operaciones matemáticas usamos el archivo de encabezado “#include " y para el archivo de encabezado LCD es "#include ". Tenemos que asignar los pines del LCD usando el código

LiquidCrystal lcd (44,46,40,52,50,48);

Para configurar la pantalla LCD en el momento del inicio, tenemos que escribir el código en la parte de configuración vacía

Configuración vacía () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }

Para el cálculo de la temperatura mediante la ecuación de Stein-Hart utilizando la resistencia eléctrica del termistor, realizamos una ecuación matemática simple en código como se explica en el cálculo anterior:

flotador a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; flotar T, logRt, Tf, Tc; Termistor de flotación (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Obtenemos el valor de temperatura en Kelvin de esta ecuación de Stein-Hart Tc = T - 273.15; // Convertir Kelvin a Celsius Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // Convertir Kelvin a Fahrenheit return T; }

En el siguiente código, el termistor de función lee el valor del pin analógico del Arduino, lcd.print ((Termistor (analogRead (0))));

y ese valor se toma en el código a continuación y luego el cálculo comienza a imprimir

Termistor de flotador (int Vo)

Medición de temperatura con termistor y Arduino:

Para darle el suministro al Arduino, puede alimentarlo a través de USB a su computadora portátil o conectando un adaptador de 12v. Una pantalla LCD está interconectada con Arduino para mostrar los valores de temperatura y el termistor está conectado según el diagrama de circuito. El pin analógico (A0) se usa para verificar el voltaje del pin del termistor en cada momento y después del cálculo usando la ecuación de Stein-Hart a través del código Arduino podemos obtener la temperatura y mostrarla en la pantalla LCD en grados Celsius y Fahrenheit.