Arduino DIY Αναλογικό θερμόμετρο: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αγαπητοί φίλοι καλώς ήρθατε σε ένα άλλο σεμινάριο!

Σήμερα θα μάθουμε πώς να χρησιμοποιούμε αυτό το αναλογικό βολτόμετρο με το Arduino και να το κάνουμε να δείχνει τη θερμοκρασία αντί της τάσης. Όπως μπορείτε να δείτε, σε αυτό το τροποποιημένο βολτόμετρο, μπορούμε να δούμε τη θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου. Η θερμοκρασία μετριέται από αυτόν τον ψηφιακό αισθητήρα, έναν DS18B20 και στη συνέχεια εμφανίζεται στο βολτόμετρο. Μου αρέσουν πολύ οι αναλογικές κλήσεις όπως αυτή, γιατί δίνουν μια vintage εμφάνιση στα έργα.

Χτίζοντας αυτό το έργο θα αποκτήσετε μια πολύτιμη γνώση και εμπειρία. Η γνώση για προσθήκη αναλογικών κλήσεων σε οποιοδήποτε έργο Arduino και θα μάθετε πώς να χρησιμοποιείτε τη λειτουργία PWM του Arduino

Ας δούμε τώρα πώς να επιτύχουμε αυτό το αποτέλεσμα.

Βήμα 1: Αποκτήστε όλα τα μέρη

Τα μέρη που θα χρειαστούμε σήμερα είναι τα εξής:

• Arduino Uno ▶
• Αισθητήρας DS18B20 ▶
• Αναλογικό βολτόμετρο ▶
• 3 σε 1 καλώδια ▶
• Power Bank ▶

Το κόστος του έργου είναι περίπου $ 9.

Βήμα 2: Ο αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20

Το DS18B20 είναι ένα ψηφιακό θερμόμετρο που μετρά με ακρίβεια τη θερμοκρασία στην περιοχή -10 ° C έως +85 ° C και περιλαμβάνει επίσης λειτουργίες συναγερμού και σημεία ενεργοποίησης.

Είναι ένας πολύ εύκολος στη χρήση αισθητήρας επειδή χρησιμοποιεί τη διεπαφή One-Wire. Έτσι, χρειάζεται μόνο να συνδέσουμε ένα καλώδιο για να λειτουργήσει! Έχω χρησιμοποιήσει αυτόν τον αισθητήρα πολύ στο παρελθόν και πρόκειται να τον χρησιμοποιήσω πολύ και στο μέλλον λόγω της ευκολίας χρήσης και της ακρίβειάς του.

Το κόστος του αισθητήρα είναι περίπου $ 2.

Μπορείτε να το αποκτήσετε εδώ ▶

Βήμα 3: Αναλογικό βολτόμετρο DC 0-5V

Αυτό είναι ένα χαμηλού κόστους αναλογικό βολτόμετρο DC. Έχει εύρος από 0 έως 5V DC. Είναι πολύ εύκολο στη χρήση, απλά συνδέετε τα καλώδια σε μια πηγή τάσης και θα εμφανίσει την τάση.

Θεωρώ ότι αυτό το βολτόμετρο είναι πολύ χρήσιμο λόγω της εμβέλειάς του. Μπορούμε εύκολα να εξάγουμε οποιαδήποτε τάση από 0 έως 5V από έναν ψηφιακό ακροδέκτη του Arduino χρησιμοποιώντας τη λειτουργία PWM. Έτσι, με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να ελέγξουμε τη θέση της βελόνας κατά βούληση! Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να κατασκευάσουμε όποιο αναλογικό μετρητή μας αρέσει! Μπορούμε να χτίσουμε καταπληκτικά έργα χρησιμοποιώντας Voltmeters όπως αυτό.

Το κόστος του βολτόμετρου είναι περίπου 2,5 δολάρια.

Μπορείτε να το αποκτήσετε εδώ ▶

Βήμα 4: Πώς να ελέγξετε το βολτόμετρο με το Arduino

Αρχικά ας δούμε πώς να ελέγξουμε το βολτόμετρο με το Arduino. Συνδέουμε τη θετική πλευρά του Βολτόμετρου στην ψηφιακή ακίδα 9 και την αρνητική με το GND. Δεδομένου ότι το Arduino Uno δεν προσφέρει μετατροπέα Digital To Analog, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε έναν από τους ακροδέκτες PWM για να γράψουμε μια αναλογική τιμή σε έναν ψηφιακό pin του Arduino. Η διαμόρφωση πλάτους παλμού, είναι μια τεχνική για την επίτευξη αναλογικών αποτελεσμάτων με ψηφιακά μέσα. Αντί να γράφουμε HIGH στην ψηφιακή ακίδα, με το PWM στέλνουμε έναν παλμό. Το PWM είναι προσαρτημένο σε ορισμένες ακίδες του Arduino Uno. Αυτές οι ψηφιακές ακίδες που υποστηρίζουν το PWM έχουν αυτό το σύμβολο δίπλα τους.

Για να στείλουμε μια τιμή στο βολτόμετρο χρησιμοποιούμε την εντολή analogWrite και γράφουμε μια τιμή από 0 έως 255. Έτσι, αν γράψουμε 0, το βολτόμετρο δείχνει 0V και αν γράψουμε 255 το βολτόμετρο δείχνει 5V. Μπορούμε να γράψουμε οποιαδήποτε άλλη τιμή μεταξύ 0 και 255 το βολτόμετρο θα πάει στην κατάλληλη θέση. Έτσι, εάν θέλουμε το βολτόμετρο να δείχνει 2,5V πρέπει να καλέσουμε την εντολή analogWrite (9, 128). Μεγάλος! Τώρα μπορούμε να ελέγξουμε τη βελόνα βολτόμετρου κατά βούληση!

Βήμα 5: Δημιουργία αναλογικού θερμόμετρου

Ας μετατρέψουμε τώρα το βολτόμετρο σε θερμόμετρο.

Πρώτα πρέπει να συνδέσουμε τον αισθητήρα DS18B20. Συνδέουμε τον πείρο με το σύμβολο - στο Arduino GND, τον ακροδέκτη με το σύμβολο + σε 5V και τον ακροδέκτη σήματος στον ψηφιακό ακροδέκτη 2. Αυτό είναι όλο.

Τώρα πρέπει να προετοιμάσουμε τον μετρητή πίνακα. Ξεβιδώνω αυτές τις βίδες και αφαιρώ αυτήν τη μεταλλική πλάκα. Στη συνέχεια, πρέπει να σχεδιάσουμε το δικό μας πρόσωπο για αυτό. Σχεδίασα ένα απλό χρησιμοποιώντας το Photoshop. Ο σχεδιασμός του προσώπου μου πήρε πολύ περισσότερο χρόνο από το να φτιάξω το ίδιο το έργο, οπότε για να εξοικονομήσετε χρόνο θα επισυνάψω το αρχείο σε αυτό το Instructable. Τώρα το μόνο που έχουμε να κάνουμε είναι να εκτυπώσουμε το πρόσωπο για τον μετρητή πίνακα και να το κολλήσουμε στη θέση του. Εάν φορτώσουμε τον κώδικα και ενεργοποιήσουμε το έργο, μπορούμε να δούμε ότι λειτουργεί καλά! Αν αγγίξω τον αισθητήρα, η θερμοκρασία ανεβαίνει γρήγορα. Το αναλογικό μας θερμόμετρο είναι έτοιμο!

Βήμα 6: Ο Κώδικας του Έργου

Ας ρίξουμε τώρα μια γρήγορη ματιά στον κώδικα του έργου για να καταλάβουμε πώς λειτουργεί.

Χρειαζόμαστε τη βιβλιοθήκη DallasTemperature στον κώδικα για μεταγλώττιση. Αποκτήστε εδώ:

Ο κώδικας είναι πολύ απλός. Αρχικά διαβάζουμε τη θερμοκρασία από τον αισθητήρα. Στη συνέχεια περνάμε την τιμή θερμοκρασίας στη συνάρτηση temperatureToPWM. Αυτή η λειτουργία μετατρέπει τη θερμοκρασία σε τιμή PWM από 0 σε 255 χρησιμοποιώντας τη λειτουργία χάρτη. Στη συνέχεια, το μόνο που έχουμε να κάνουμε είναι να γράψουμε αυτήν την τιμή PWM στο βολτόμετρο. Μπορείτε επίσης να ορίσετε τη μέγιστη και την ελάχιστη θερμοκρασία που μπορεί να εμφανίσει ο μετρητής πίνακα αλλάζοντας τις τιμές των καθολικών μεταβλητών MIN_TEMP και MAX_TEMP. Όσο μικρότερο είναι το χάσμα μεταξύ αυτών των δύο τιμών, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάλυση που θα προσφέρει ο μετρητής πίνακα.

Μπορείτε να βρείτε τον κωδικό του έργου που επισυνάπτεται εδώ. Επίσης, μπορείτε να επισκεφθείτε τον ιστότοπο του έργου για να λάβετε την τελευταία έκδοση του κώδικα ▶

Βήμα 7: Δοκιμή του έργου

Όπως μπορείτε να δείτε, το αναλογικό θερμόμετρό μας λειτουργεί καλά! Είναι ένα πολύ εύκολο έργο κατασκευής και φαίνεται επίσης πολύ δροσερό!

Λατρεύω πραγματικά την εμφάνιση αυτών των αναλογικών μετρητών πάνελ, οπότε θα κατασκευάσω πολλά έργα μαζί τους. Σε ένα μελλοντικό βίντεο θα σχεδιάσω και θα εκτυπώσω τρισδιάστατα ένα vintage περίβλημα για αυτό το αναλογικό θερμόμετρο που κατασκευάσαμε σήμερα. Θα χρησιμοποιήσω ένα Arduino nano για να κάνω τα πράγματα πιο συμπαγή και προσθέτω μερικά κίτρινα διάχυτα LEDS για να φωτίσει τον πίνακα τη νύχτα. Νομίζω ότι θα είναι δροσερό.

Θα ήθελα πολύ να ακούσω τη γνώμη σας για αυτό; Σας αρέσουν οι αναλογικοί μετρητές πίνακα και αν ναι, τι είδους έργα πρόκειται να κατασκευάσετε χρησιμοποιώντας ένα από αυτά; Δημοσιεύστε τα σχόλιά σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων και μην ξεχάσετε να σας αρέσει αυτό το Instructable αν το βρείτε ενδιαφέρον. Ευχαριστώ!