Menghubungkan thermistor dengan Arduino untuk mengukur dan menampilkan suhu pada LCD

Menggunakan termistor adalah cara yang mudah dan murah untuk merasakan suhu. Dan untuk mengukur temperatur yang tepat dengan thermistor, dibutuhkan mikrokontroler. Jadi di sini kami menggunakan Arduino dengan Thermistor untuk membaca suhu dan LCD untuk menampilkan suhu. Ini berguna dalam berbagai proyek seperti stasiun cuaca jarak jauh, otomatisasi rumah, dan perlindungan serta pengendalian peralatan industri dan elektronik.

Dalam tutorial ini, kita akan menghubungkan Thermistor dengan Arduino dan menampilkan suhu pada LCD. Anda dapat membuat berbagai proyek berbasis rangkaian elektronik menggunakan termistor, beberapa di antaranya tercantum di bawah ini:

Kipas DC Terkontrol Suhu menggunakan Thermistor
Alarm Kebakaran menggunakan Thermistor

Komponen yang Dibutuhkan:

Termistor NTC 10k
Arduino (Versi apa saja)
Resistor 10k ohm
Menghubungkan Kabel

Diagram Sirkuit

Termistor memberikan nilai suhu sesuai dengan perubahan hambatan listrik di dalamnya. Pada rangkaian ini pin analog pada arduino dihubungkan dengan thermistor dan dapat memberikan nilai ADC saja, sehingga hambatan listrik thermistor tidak dihitung secara langsung. Jadi rangkaian dibuat seperti rangkaian pembagi tegangan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, dengan menghubungkan resistansi yang diketahui 10k ohm secara seri dengan NTC. Dengan menggunakan Pembagi tegangan ini kita bisa mendapatkan tegangan di Termistor dan dengan tegangan itu kita dapat memperoleh Resistansi Termistor pada saat itu. Dan akhirnya kita bisa mendapatkan nilai suhu dengan meletakkan resistansi termistor dalam persamaan Stein-Hart seperti yang dijelaskan pada bagian di bawah ini.

Termistor

Komponen kunci dalam rangkaian ini adalah Termistor, yang telah digunakan untuk mendeteksi kenaikan suhu. Termistor adalah resistor peka suhu, yang resistansinya berubah sesuai suhu. Ada dua jenis termistor NTC (Koefisien Suhu Negatif) dan PTC (Koefisien Suhu Positif), kami menggunakan termistor jenis NTC. Termistor NTC adalah resistor yang resistansinya menurun seiring kenaikan suhu sedangkan di PTC akan meningkatkan resistansi seiring kenaikan suhu.

Menghitung Suhu menggunakan Thermistor:

Kita tahu dari rangkaian pembagi tegangan bahwa:

V _keluar = (V _dalam * Rt) / (R + Rt)

Jadi nilai Rtnya adalah:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Di sini, Rt akan menjadi resistansi termistor dan R akan menjadi resistor 10k ohm. Anda juga dapat menghitung nilai dari kalkulator pembagi tegangan ini.

Persamaan ini digunakan untuk perhitungan resistansi termistor dari nilai terukur tegangan keluaran Vo. Kita bisa mendapatkan nilai Voltage Vout dari nilai ADC pada pin A0 dari Arduino seperti yang ditunjukkan pada Kode Arduino yang diberikan di bawah ini.

Perhitungan Suhu dari resistansi termistor:

Secara matematis resistansi termistor hanya dapat dihitung dengan bantuan persamaan Stein-Hart.

T = 1 / (A + Bln (Rt) + Cln (Rt) ³)

Dimana, A, B dan C adalah konstanta, Rt adalah resistansi termistor dan ln mewakili log.

Nilai konstanta termistor yang digunakan dalam proyek ini adalah A = 1,009249522 × 10 ⁻³, B = 2,378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2,019202697 × 10 ⁻⁷. Nilai konstanta ini dapat diperoleh dari kalkulator di sini dengan memasukkan tiga nilai resistansi termistor pada tiga temperatur yang berbeda. Anda bisa mendapatkan nilai konstanta ini langsung dari lembar data Thermistor atau Anda bisa mendapatkan tiga nilai resistansi pada suhu berbeda dan mendapatkan nilai Konstanta menggunakan kalkulator yang diberikan.

Jadi, untuk menghitung suhu kita membutuhkan nilai resistansi termistor saja. Setelah mendapatkan nilai Rt dari perhitungan yang diberikan di atas masukkan nilai tersebut ke dalam persamaan Stein-hart dan kita akan mendapatkan nilai temperatur dalam satuan kelvin. Karena ada perubahan kecil pada tegangan keluaran menyebabkan perubahan suhu.

Kode termistor Arduino

Kode Arduino Lengkap untuk Antarmuka Termistor dengan Arduino diberikan di akhir artikel ini. Di sini kami telah menjelaskan beberapa bagiannya.

Untuk melakukan operasi matematika kami menggunakan file Header “#include ” dan untuk file header LCD adalah “#include ". Kami harus menetapkan pin LCD dengan menggunakan kode

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

Untuk setup LCD pada saat start kita harus menuliskan kode di bagian setup void

Batal penyiapan () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); }

Untuk perhitungan temperatur dengan persamaan Stein-Hart menggunakan hambatan listrik termistor kami melakukan beberapa persamaan matematika sederhana dalam kode seperti yang dijelaskan pada perhitungan di atas:

float a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; float T, logRt, Tf, Tc; Float Thermistor (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt)); // Kita mendapatkan nilai suhu dalam Kelvin dari persamaan Stein-Hart ini Tc = T - 273.15; // Ubah Kelvin menjadi Celsius Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // Konversi Kelvin ke Fahrenheit return T; }

Pada kode di bawah ini termistor fungsi membaca nilai dari pin analog Arduino, lcd.print ((Termistor (analogRead (0))));

dan nilai itu diambil dalam kode di bawah ini dan kemudian kalkulasi mulai dicetak

Terapung Termistor (int Vo)

Mengukur Suhu dengan Termistor dan Arduino:

Untuk memberikan pasokan ke Arduino Anda dapat menyalakannya melalui USB ke laptop Anda atau menghubungkan adaptor 12v. LCD dihubungkan dengan Arduino untuk menampilkan nilai suhu dan Termistor terhubung sesuai diagram rangkaian. Pin analog (A0) digunakan untuk mengecek tegangan pin thermistor setiap saat dan setelah dilakukan perhitungan menggunakan persamaan Stein-Hart melalui kode Arduino kita bisa mendapatkan temperatur dan menampilkannya pada LCD dalam satuan Celcius dan Fahrenheit.