Nhiệt kế tương tự tự làm Arduino: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Chào mừng bạn đến với một hướng dẫn khác!

Hôm nay chúng ta sẽ học cách sử dụng vôn kế tương tự này với Arduino và làm cho nó hiển thị nhiệt độ thay vì điện áp. Như bạn thấy, trong vôn kế sửa đổi này, chúng ta có thể thấy nhiệt độ theo độ C. Nhiệt độ được đo bằng cảm biến kỹ thuật số này, DS18B20 và sau đó nó được hiển thị trên vôn kế. Tôi thực sự thích mặt số tương tự như mặt số này, vì chúng mang lại vẻ cổ điển cho các dự án.

Bằng cách xây dựng dự án này, bạn sẽ thu được một kiến thức rất có giá trị và kinh nghiệm. Kiến thức để thêm quay số tương tự vào bất kỳ dự án Arduino nào và bạn sẽ học cách sử dụng chức năng PWM của Arduino

Bây giờ chúng ta hãy xem làm thế nào để đạt được kết quả đó.

Bước 1: Nhận tất cả các bộ phận

Những phần mà chúng ta sẽ cần ngày hôm nay là:

• Arduino Uno ▶
• Cảm biến DS18B20 ▶
• Vôn kế tương tự ▶
• 3 trong 1 dây ▶
• Ngân hàng điện ▶

Chi phí của dự án là khoảng $ 9.

Bước 2: Cảm biến nhiệt độ DS18B20

DS18B20 là nhiệt kế kỹ thuật số đo chính xác nhiệt độ trong phạm vi -10 ° C đến + 85 ° C và cũng bao gồm các chức năng cảnh báo và điểm kích hoạt.

Nó là một cảm biến rất dễ sử dụng vì nó sử dụng giao diện One-Wire. Vì vậy, chúng ta chỉ cần kết nối một dây để làm cho nó hoạt động! Tôi đã sử dụng cảm biến này rất nhiều trong quá khứ và tôi sẽ sử dụng nó nhiều trong tương lai vì nó dễ sử dụng và chính xác.

Chi phí của cảm biến là khoảng $ 2.

Bạn có thể lấy nó tại đây ▶

Bước 3: Vôn kế tương tự DC 0-5V

Đây là một vôn kế tương tự DC chi phí thấp. Nó có phạm vi từ 0 đến 5V DC. Nó rất dễ sử dụng, bạn chỉ cần kết nối dây dẫn với nguồn điện áp và nó sẽ hiển thị điện áp.

Tôi thấy vôn kế này rất hữu ích vì phạm vi của nó. Chúng tôi có thể dễ dàng đầu ra bất kỳ điện áp nào từ 0 đến 5V từ chân kỹ thuật số của Arduino bằng cách sử dụng chức năng PWM. Như vậy, bằng cách này chúng ta có thể điều khiển vị trí của kim theo ý muốn! Bằng cách này, chúng tôi có thể chế tạo bất kỳ đồng hồ analog nào mà chúng tôi thích! Chúng tôi có thể xây dựng các dự án tuyệt vời bằng cách sử dụng Voltmeters như thế này.

Giá của vôn kế là khoảng 2,5 đô la.

Bạn có thể lấy nó tại đây ▶

Bước 4: Cách điều khiển Vôn kế với Arduino

Đầu tiên, hãy xem cách điều khiển vôn kế bằng Arduino. Chúng tôi kết nối cực dương của Vôn kế với chân số 9 và cực âm với GND. Vì Arduino Uno không cung cấp bộ chuyển đổi Digital sang Analog nên chúng tôi phải sử dụng một trong các chân PWM để ghi giá trị tương tự vào chân kỹ thuật số của Arduino. Điều chế độ rộng xung, là một kỹ thuật để thu được kết quả tương tự bằng các phương tiện kỹ thuật số. Thay vì ghi CAO vào chân kỹ thuật số, với PWM, chúng tôi gửi một xung. PWM được gắn vào một số chân nhất định của Arduino Uno. Các chân kỹ thuật số mà PWM hỗ trợ có biểu tượng này bên cạnh ~.

Để gửi một giá trị đến vôn kế, chúng ta sử dụng lệnh analogWrite và chúng ta viết giá trị từ 0 đến 255. Vì vậy, nếu chúng ta viết 0, vôn kế hiển thị 0V và nếu chúng ta viết 255, vôn kế hiển thị 5V. Chúng ta có thể viết bất kỳ giá trị nào khác trong khoảng từ 0 đến 255 thì vôn kế sẽ chuyển đến vị trí thích hợp. Vì vậy, nếu chúng ta muốn vôn kế hiển thị 2,5V, chúng ta phải gọi lệnh analogWrite (9, 128). Tuyệt vời! Bây giờ chúng ta có thể điều khiển kim vôn kế theo ý muốn!

Bước 5: Xây dựng nhiệt kế tương tự

Bây giờ chúng ta hãy chuyển đổi vôn kế thành nhiệt kế.

Đầu tiên chúng ta phải kết nối cảm biến DS18B20. Chúng tôi kết nối chân có dấu - với Arduino GND, chân có dấu + vào 5V và chân tín hiệu với chân kỹ thuật số 2. Thế là xong.

Bây giờ chúng ta phải chuẩn bị bảng đồng hồ. Tôi tháo các vít này và tôi tháo tấm kim loại này. Sau đó, chúng ta cần thiết kế khuôn mặt của riêng mình cho nó. Tôi đã thiết kế một cái đơn giản bằng Photoshop. Thực ra việc thiết kế mặt dựng khiến tôi mất nhiều thời gian hơn so với việc xây dựng dự án, vì vậy để tiết kiệm thời gian của bạn, tôi sẽ đính kèm tệp trong Tài liệu hướng dẫn này. Bây giờ tất cả những gì chúng ta phải làm là in mặt cho đồng hồ bảng và dán nó vào vị trí. Nếu chúng tôi tải mã và khởi động dự án, chúng tôi có thể thấy rằng nó hoạt động tốt! Nếu tôi chạm vào cảm biến, nhiệt độ sẽ tăng lên nhanh chóng. Nhiệt kế tương tự của chúng tôi đã sẵn sàng!

Bước 6: Mã của dự án

Bây giờ chúng ta hãy xem nhanh mã của dự án để hiểu nó hoạt động như thế nào.

Chúng ta cần thư viện DallasTempether trong mã để biên dịch. Nhận ở đây:

Mã rất đơn giản. Đầu tiên chúng tôi đọc nhiệt độ từ cảm biến. Tiếp theo, chúng tôi chuyển giá trị nhiệt độ cho hàm heatToPWM. Chức năng này chuyển đổi nhiệt độ thành giá trị PWM từ 0 đến 255 bằng cách sử dụng chức năng bản đồ. Tiếp theo, tất cả những gì chúng ta phải làm là ghi giá trị PWM này vào vôn kế. Bạn cũng có thể xác định nhiệt độ tối đa và tối thiểu mà đồng hồ bảng điều khiển của bạn có thể hiển thị bằng cách thay đổi giá trị của các biến toàn cục MIN_TEMP và MAX_TEMP. Khoảng cách giữa hai giá trị này càng nhỏ thì độ phân giải mà đồng hồ bảng sẽ cung cấp càng lớn.

Bạn có thể tìm thấy mã của dự án đính kèm tại đây. Ngoài ra, bạn có thể truy cập trang web của dự án để nhận phiên bản mới nhất của mã ▶

Bước 7: Kiểm tra dự án

Như bạn có thể thấy, nhiệt kế Analog của chúng tôi hoạt động tốt! Đây là một dự án rất dễ xây dựng và nó cũng trông rất tuyệt!

Tôi thực sự thích vẻ ngoài của những bảng đồng hồ tương tự này vì vậy tôi sẽ xây dựng rất nhiều dự án với chúng. Trong một video trong tương lai, tôi sẽ thiết kế và in 3d một vỏ bọc cổ điển cho nhiệt kế analog mà chúng tôi đã chế tạo ngày nay. Tôi sẽ sử dụng Arduino nano để làm cho mọi thứ nhỏ gọn hơn và thêm một số đèn LED khuếch tán màu vàng để chiếu sáng bảng điều khiển vào ban đêm. Tôi nghĩ nó sẽ rất tuyệt.

Tôi rất thích nghe ý kiến của bạn về điều này? Bạn có thích đồng hồ đo bảng điều khiển tương tự không và nếu có, bạn sẽ xây dựng loại dự án nào bằng cách sử dụng một trong những loại này? Hãy gửi ý kiến của bạn trong phần bình luận bên dưới, và đừng quên like Bài hướng dẫn này nếu bạn thấy hay. Cảm ơn!