Site Loader

Содержание

Подключение датчика температуры LM35DZ (LM35DZ) к Arduino

LM35 является аналоговым температурным сенсором, в отличие от того же DS18B20. Это сильно упрощает работу с датчиком, так как не нужно эмулировать протокол OneWire и можно вручную легко корректировать показания датчика, изменяя коэффициенты в коде.

Однако, подключение такого датчика менее помехозащищённое, чем у DS18B20, поэтому необходимо иметь точные источники опорного напряжения (ИОН) и правильно разводить печатную плату для датчика, иначе показания могут быть неточными. Но для «домашних» применений типа метеостанции, где не так важна ошибка в плюс-минус градус, датчик идеален.

Он ещё и дешевле DS18B20. Дешевле него, наверное, только термисторы, но это уже совсем другой разговор 🙂

Для реализации проекта из этой статьи нам потребуются следующие компоненты:

Пример подключения LM35 к Arduino Uno

Рассмотрим код, использующийся для преобразования показаний датчика в человекочитаемые значения температуры:

Вас может заинтересовать функция analogReference(INTERNAL). Эта функция позволяет сменять источник опорного напряжения, которое используется для измерений с помощью аналогово-цифрового преобразователя. По умолчанию в качестве ИОН используется питание контроллера, т.е. 5В.

Верхняя граница напряжения ИОН равна максимальному значению АЦП, т.е 10 бит = 2 в 10 степени = 1024. Но из-за нестабильности входного напряжения (оно может быть как 4.5В, так и 5.1В) часто применяется внутренний ИОН, который содержится практически в каждом контроллере AVR, который поддерживает АЦП.

При использовании ИОН = 5В, точность измерений равна 5.000 / 1024 = 4.9мВ. Если учесть низкую точность АЦП, то погрешность примерно равна 20мВ. Много, не правда ли? Так как разрядность АЦП мы поднять не можем, для увеличения точности показаний мы можем сузить диапазон измеряемого напряжения.

В микроконтроллерах ATMega328 и ATMega168 применяются ИОН, выдающие 1.1В. В микроконтроллере ATMega8, на котором была построена первая плата Arduino, ИОН выдает 2.56В.

То есть расчётная точность измерения будет составлять:

  • 2.56В – 2.5мВ
  • 1.1В – 1мВ

Но кроме внутреннего ИОН, можно подцепить также внешний ИОН ко входу AREF микроконтроллера, что позволить поднять точность измерений. Включение внешнего ИОН выполняется так: analogReference(EXTERNAL).

У нашего термометра максимальное выходное напряжение составляет что-то около 1В, то есть для достижения максимальной точности нам надо иметь ИОН с Uвых = 1В. Мы применим внутренний ИОН на 1.1В, так как сверхвысокая точность нам не нужна. Однако, точность всё равно выше относительно стандартного ИОН на 5В – при его использовании точность в диапазоне 1В составляла бы 24.5мВ.

Подводя итоги, скажем, что простота использования такого датчика и его цена – главные его преимущества, пусть точность и оставляет желать лучшего. Опять же, каждой задаче – свой инструмент, так что выбирайте датчик температуры, исходя из требований проекта. Удачи вам в ваших проектах!

Датчик температуры LM35. Описание, схема подключения, datasheet

Датчик температуры LM35 представляет собой интегральную схему предназначенную для измерения температуры, используется в устройствах, так или иначе связанных с контролем температуры. LM35 является недорогой, надежной и достаточно точной микросхемой (погрешность измерения составляет около ± 0,5º С). Применение датчика LM35 намного предпочтительнее, чем использование термистора, из-за точности измерения.

Датчик температуры LM35 — описание

Как вы можете видеть на приведенном выше рисунке, LM35 имеет три вывода, два из которых предназначены для питания датчика, а третий является выходом. Для получения точных результатов LM35 не требует какой-либо калибровки.

Достоинства датчика LM35: линейная зависимость выходного сигнала (температура/напряжение), низкое выходное сопротивление, встроенная схема калибровки. Датчик может работать в диапазоне от -55 º до 150 º С.

Как было сказано ранее, аналоговый сигнал на выходе прямо пропорционален изменению температуры в градусах Цельсия, и на каждый градус приходится 10мВ. Ток потребления датчика составляет около 60 мкА, и из-за этого саморазогрев LM35 составляет всего 0,1 º С.

Параметры LM35

Корпус и цоколевка датчика LM35

В основном датчик LM35 выпускается в корпусе TO-92. Но он так же может быть в корпусе TO-220 или TO-46. Их характеристики одинаковы, различие только в  конкретных областях применения.

Например, в отличие от корпуса TO-92, датчик в металлическом корпусе TO-46 может быть использован для контактного измерения температуры поверхности. Датчик в TO-92 используется в основном для измерения температуры воздуха.

Пример использования температурного датчика LM35

Пример применения LM35 можно продемонстрировать на простой схеме, которая путем переключения светодиодов, показывает превышение заданного порога температуры:

В данной схеме операционный усилитель 741 используется в качестве компаратора. ОУ сконфигурирован как неинвертирующий усилитель. Это означает, что, когда LM35 регистрирует температуру выше установленного уровня, на выходе ОУ появляется положительный уровень и загорается красный светодиод, а когда температура падает ниже заданного уровня, на 741 возникает отрицательный уровень напряжения, что приводит к загоранию зеленного светодиода. Переменным резистором R2 задается порог переключения.

Скачать datasheet LM35 (246,0 KiB, скачано: 2 971)

Датчик температуры LM35 в схеме термостата

Это простая, но в свою очередь очень точная схема термостата, которая может быть применена там, где необходим автоматический контроль температуры. Схема термостата управляет миниатюрным реле в соответствии с температурой измеренной температурным датчиком LM35.

Когда датчик температуры LM35 фиксирует  температуру выше, чем заданный уровень (уровень устанавливается резистором Р1), реле включается, а когда температура падает ниже заданной температуры, реле выключается.

Описание работы термостата на датчике LM35

Основой схемы является температурный датчик LM35, который имеет заводскую калибровку в градусах Цельсия с погрешностью 1%. У датчика линейная шкала зависимости Градус/Вольт. Выходное напряжение (контакт 2) изменяется с температурой от 0мВ (0С) до 1500мВ (+150C).

Это очень упрощает схему термостата, поскольку мы только должны создать точное опорное напряжение при помощи стабилитрона TL431 и точный блок сравнения на операционном усилителе LM358.

Переменный резистор (Р1) и резистор (R3) формируют переменный делитель напряжения, который устанавливает опорное напряжение от 0В до 1,62В.

Операционный усилитель (DA1.1) является буфером опорного напряжения, чтобы избежать влияния делителя. Компаратор (DA1.2) сравнивает опорное напряжение, установленный переменным резистором Р1, с выходным напряжением температурного датчика LM35 и решает, включить или выключить реле управления.

О включении  реле сигнализирует светодиод VD3. Транзистор VT1 можно заменить на КТ3107, КТ209, КТ501 и перед установкой желательно его проверить на исправность.

Настройка термостата

Калибровка достаточна, проста, нам понадобится всего лишь вольтметр. Подключите вольтметр к указанным на схеме точкам «А» и «В» и переменным резистором Р1 установите необходимое опорное напряжение. Не забудьте что 10мВ равен одному градусу Цельсия, то есть, к примеру, чтобы получить значение в 50 гр.С необходимо выставить 500мВ.

lm317 где можно выпаять | Все о Windows 10

На чтение 6 мин. Просмотров 3 Опубликовано

На микросборке LM317T схема блока питания (БП) упрощается во много раз. Во-первых, есть возможность сделать регулировку. Во-вторых, стабилизация питания производится. Причем по отзывам многих радиолюбителей, эта микросборка в разы превосходит отечественные аналоги. В частности, ее ресурс очень большой, не идет ни в какое сравнение ни с каким другим элементом.

Основа блока питания – трансформатор

Необходимо использование в качестве преобразователя напряжения понижающий трансформатор. Его можно взять от практически любой бытовой техники – магнитофонов, телевизоров и пр. Также можно использовать трансформаторы марки ТВК-110, которые устанавливались в блоке кадровой развертки черно-белых телевизоров. Правда, у них выходное напряжение всего 9 В, а ток довольно маленький. И если необходимо запитывать мощного потребителя, его явно не хватит.

Но если требуется сделать мощный БП, то разумнее использовать силовые трансформаторы. Их мощность должна составлять хотя бы 40 Вт. Чтобы на микросборке LM317T блок питания для ЦАП сделать, вам потребуется выходное напряжение 3,5-5 В. Именно такое значение нужно поддерживать в цепи питания микроконтроллера. Не исключено, что потребуется вторичную обмотку слегка изменить. Первичная при этом не перематывается, только проводится ее изоляция (по необходимости).

Выпрямительный каскад

Выпрямительный блок – это сборка из полупроводниковых диодов. Ничего в ней сложного нет, только следует определиться с тем, какой тип выпрямления нужно использовать. Схема выпрямителя может быть:

  • однополупериодная;
  • двухполупериодная;
  • мостовая;
  • с удвоением, утроением, напряжения.

Последнюю разумно применять, если, например, на выходе трансформатора у вас 24 В, а нужно получить 48 или 72. При этом неминуемо уменьшается выходной ток, это следует учитывать. Для простого блока питания больше всего подходит мостовая схема выпрямителя. Используемая микросборка LM317T блок питания мощный не позволит сделать. Причина тому – мощность самой микросхемы составляет всего 2 Вт. Мостовая схема же позволяет избавиться от пульсаций, да и КПД у нее на порядок выше (если сравнивать с однополупериодной схемой). Допускается в выпрямительном каскаде использовать как диодные сборки, так и отдельные элементы.

Корпус для блока питания

В качестве материала для корпуса разумнее использовать пластик. Он удобен в обработке, поддается деформации при прогреве. Другими словами, можно без труда придать заготовкам любую форму. А для высверливания отверстий не потребуется много времени. Но можно немного потрудиться и сделать красивый, надежный корпус из листового алюминия. Конечно, с ним мороки будет побольше, зато внешний вид окажется потрясающим. После изготовления корпуса из листового алюминия, его можно тщательно зачистить, прогрунтовать и нанести по несколько слоев краски и лака.

К тому же вы сразу убьете двух зайцев – получите красивый корпус и обеспечите дополнительное охлаждение микросборке. На LM317T блок питания построен по такому принципу, что стабилизация осуществляется с выделением большого количества тепла. Например, у вас на выходе выпрямителя 12 Вольт, а стабилизация должна выдать 5 В. Вот эта разница, 7 Вольт, уходит на нагрев корпуса микросборки. Следовательно, она нуждается в качественном охлаждении. И алюминиевый корпус будет способствовать этому. Впрочем, можно поступить и более продвинуто – смонтировать на радиаторе термовыключатель, который будет управлять кулером.

Схема стабилизации напряжения

Итак, у вас есть микросборка LM317T, схема блока питания на ней перед глазами, теперь нужно определить назначение ее выводов. Их у нее всего три – вход (2), выход (3) и масса (1). Поверните корпус лицевой стороной к себе, нумерация производится слева направо. Вот и все, теперь осталось осуществить стабилизацию напряжения. А сделать это несложно, если выпрямительный блок и трансформатор уже готовы. Как вы понимаете, минус с выпрямителя подается на первый вывод сборки. С плюса выпрямителя происходит подача напряжения на второй вывод. С третьего снимается стабилизированное напряжение. Причем по входу и выходу необходимо установить электролитические конденсаторы с емкостью 100 мкФ и 1000 мкФ соответственно. Вот и все, только лишь на выходе желательно поставить постоянное сопротивление (порядка 2 кОм), которое позволит электролитам быстрее разряжаться после выключения.

Схема блока питания с возможностью регулировки напряжения

Сделать регулируемый блок питания на LM317T оказывается проще простого, для этого не потребуется особых знаний и умений. Итак, у вас есть уже блок питания со стабилизатором. Теперь можно его слегка модернизировать, чтобы на выходе изменять напряжение, в зависимости от того, какое вам требуется. Для этого достаточно отключить первый вывод микросборки от минуса питания. По выходу включаете последовательно два сопротивления – постоянное (номинал 240 Ом) и переменное (5 кОм). В месте их соединения подключается первый вывод микросборки. Такие несложные манипуляции позволяют сделать регулируемый блок питания. Причем максимальное напряжение, подаваемое на вход LM317T, может составлять 25 Вольт.

Дополнительные возможности

С применением микросборки LM317T схема блока питания становится более функциональной. Конечно, в процессе эксплуатации блока питания, вам потребуется проводить контроль основных параметров. Например, потребляемого тока либо выходного напряжения (особенно это актуально для схемы с регулировкой). Поэтому на лицевой панели нужно смонтировать индикаторы. Кроме того, вам нужно знать, включен ли в сеть блок питания. Обязанность оповещать вас о включении в электросеть лучше возложить на светодиод. Данная конструкция вполне надежная, только питание для него нужно брать с выхода выпрямителя, а не микросборки.

Для контроля тока и напряжения можно использовать стрелочные индикаторы с градуированной шкалой. Но в случае, если хочется сделать блок питания, который не будет уступать лабораторным, можно воспользоваться и ЖК-дисплеями. Правда, для измерения тока и напряжения на LM317T схема блока питания усложняется, так как необходимо использование микроконтроллера и специального драйвера – буферного элемента. Он позволяет подключать к портам ввода-вывода контроллера ЖК-дисплей.

Тогда следующий вопрос. где и в каких приборах можно найти – LM317T. в телевиорах старых или радиоприёмниках может быть? или только а бп?

Похожие статьи

или чем можно ЛМ317 заменить?

проще — купить )
а вообще видел в акуммуляторных зарядках стоят

нечего им делать в телевизорах и радиоприемниках. если неохота покупать, из того же телевизора или приемника выдрать любой ОУ, мощный транзистор и стабилитрон и мутить на них стаб.

Подобные маломощные стабилизаторы применяются в питании усилителей польских ТВ антен, можно поставить в управление мощным транзистором для увеличения мощности. В ТВ и приемниках обично стоят стабилизаторы на фиксированое напряжение, а не регулируенмые.

Андрей, ага))) а это не слишком геморойно мутить самому стаб?

Тогда следующий вопрос. где и в каких приборах можно найти – LM317T. в телевиорах старых или радиоприёмниках может быть? или только а бп?

Похожие статьи

или чем можно ЛМ317 заменить?

проще — купить )
а вообще видел в акуммуляторных зарядках стоят

нечего им делать в телевизорах и радиоприемниках. если неохота покупать, из того же телевизора или приемника выдрать любой ОУ, мощный транзистор и стабилитрон и мутить на них стаб.

Подобные маломощные стабилизаторы применяются в питании усилителей польских ТВ антен, можно поставить в управление мощным транзистором для увеличения мощности. В ТВ и приемниках обично стоят стабилизаторы на фиксированое напряжение, а не регулируенмые.

Андрей, ага))) а это не слишком геморойно мутить самому стаб?

Двухканальный аналоговый контроллер охлаждения видеокарт, ПК или усилителя. LM35, LM358, NE555

Достались мне недорого две видеокарты ATI HD4870 с кастомным охлаждением Thermaltake DuOrb (CL-G0102) и естественно были продуты и обе установлены в системник в конфигурации «CrossFire». Всё бы было хорошо, но имеем по два вентилятора на карту, да ещё и без регулятора оборотов. Может одна видюха и не сильно шумела бы, но две (и в четыре вентилятора) слышно уж очень хорошо.

Подключу, думаю, к ручному регулятору скорости. Сказано — сделано. Но оказалось неудобно: то шумновато, то горячевато.

Содержание / Contents

Решил сделать автоматический контролер, чтоб сам скорости вентиляторов регулировал. Замерил ток потребления вентиляторов: 0.4 А на каждую видюху, не мало. При линейном регулировании придется ставить транзистор на хороший радиатор, а ведь канала два.

Да ещё и не так просто будет полностью открыть регулирующий транзистор. Значит вентиляторы не смогут на полную раскрутится. Это обычно не так важно, но тоже неприятно.

Значит делаем ШИМ-управление. Ставить пару настоящих ШИМ-контроллеров не хотелось. А вот таймер NE555 подойдет, и недорого, и везде есть.
Термодатчики взял LM35. Они очень удобны параметрами: 10 мВ/°С, да ещё и от нуля градусов, т.е. при 10°С имеем на выходе датчика 100 мВ.

Операционник LM358 двухканальный, недорогой и однополярное питание понимает.
И тут опять засада: у LM358 макс. выходное напряжение = Uпит.−2,0 В. Т.е. максимум получим 10 В, а чтобы NE555 полностью открыть при ШИМе нужно 12 В, ведь мы питаем всё от 12 В.
А не запитать ли нам и таймер NE555 от 10 В? Для открытия полевика этого достаточно. Чем же «обрезать» лишние 2 Вольта? Пара последовательно включенных диодов полностью решает задачу.

Вот что получилось в итоге:
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Резисторы R1, R2.1 регулируют начальную скорость вращения при t ~40°C.
Резисторами R4, R4.1 можно подобрать регулировочную характеристику под нужную температурную. При указанных на схеме номиналах на 40°С получим минимальные обороты вентиляторов, при 75°С — максимальные.

ШИМ работает на частоте примерно 80 кГц, так что его не слышно.

Микросхема LM358 заменима практически на любой операционный усилитель с биполярными транзисторами (при коррекции печатной платы).
Полевики любые на подходящий ток (при коррекции печатной платы).


По питанию установлены конденсаторы (на схеме нет), номиналы которых могут сильно меняться в зависимости от их наличия и тока потребления вентиляторов. Диоды параллельно вентиляторам — на ток не менее тока потребления, Шоттки или фасты.

Термодатчики LM35 закреплены на радиаторах видеокарт или на, соответственно, других контролируемых зонах.

Конструкцию можно использовать также для регулировки скорости вращения вентиляторов системного блока или усилителя, подобрав резисторы R4 и R4.1 для нужной характеристики (75°С для системника, например, многовато). Пересчитать резисторы просто. Выбирается максимальная температура, допустим 50°С на датчике LM35. При этом с датчика получим 0,5 В. На выходе ОУ надо получить 10 В, значит нужно задать Ку=20 и отношение резисторов R4/R3 должно быть 20, выбираем R4 = 68 кОм. Готово!


Почему сделал блок аналоговым, без модных нынче МК? Потому что просто работает, не глючит, время потратишь столько же, денег копейки (правда контролеры тоже не дороги), повторить блок сможет даже новичок и всё будет работать, что собственно и требовалось.

После установки и подключения порадовала тихая работа вентиляторов. Устройство надежно отрабатывает режимы при изменении температуры окружающей среды или нагрузки на видеокарты. Температура карт в моём случае не превышает 50°С.

В архиве схема, плата в MS Word.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Евгений (EVA)

МО, г. Долгопрудный

Инженер-электроник, практика в электронике c 1986г.
Предпочитаю аналоговую технику, цифровую не люблю, но работаю с ней, ибо сейчас везде цифра.

Рисую платы только вручную в графических редакторах потому что не всегда использую стандартные компоненты и их стандартную установку.

Предпочитаю рок музыку, а также классическую.

 

светодиодов с регулируемой температурой с использованием LM35

Сегодня мы строим простую, но очень полезную схему, используя датчик температуры LM35 . В этой схеме мы собираемся управлять светодиодами в соответствии с температурой вокруг. Если температура выходит за пределы определенного уровня (50 градусов в этой цепи), красный светодиод будет светиться автоматически, в противном случае желтый светодиод останется ниже этой конкретной температуры. Это пороговое значение температуры можно установить, регулируя переменный резистор в цепи в соответствии с требованием.

Эта схема с регулируемой температурой освещения может быть полезна во многих отношениях, например, она может работать как индикатор температуры или может запускать любое устройство, например, вентилятор или сигнализацию, за пределами определенной температуры. Он также может работать как пожарная сигнализация, если вы установите очень высокую пороговую температуру, например 100 градусов Цельсия. В этой схеме вы также узнаете, как использовать датчик LM35 в любой цепи. LM35 — очень популярный и недорогой датчик температуры, обычно используемый в качестве цифрового термометра или для измерения температуры.

Необходимые компоненты:

  • 9 В Аккумулятор
  • IC 7805
  • Датчик температуры LM35
  • ОУ LM358
  • 10 кОм Резистор (3)
  • 1 кОм Резистор (3)
  • Переменный резистор
  • 10к
  • светодиодов (красный и желтый)
  • NPN Транзистор BC547 (2)

Датчик температуры

LM35:

LM35 — это трехконтактное транзисторное устройство. Он имеет VCC, GND и OUTPUT. Этот датчик обеспечивает переменное напряжение на выходе в зависимости от температуры.«LM35» обеспечивает производительность в градусах Цельсия и может измерять температуру до 150 градусов Цельсия.

LM35 Temperature sensor LM35 Temperature sensor schematic

При каждом повышении температуры на +1 ° С на выходном выводе будет повышаться напряжение на + 10 мВ. Таким образом, если температура составляет 0 ° С, выходной сигнал датчика будет равен 0 В, если температура составляет 10 ° С, выходной сигнал датчика будет + 100 мВ, если температура составляет 25 ° С, выходной сигнал датчика будет + 250 мВ.

Настройка до опорного напряжения для ОУ LM358:

Здесь мы использовали операционный усилитель LM358 для сравнения выходного напряжения LM35 с опорным напряжением.Как уже упоминалось, мы установили схему для порогового напряжения 50 градусов, так, чтобы вызвать операционный усилитель на 50 градусов, нам нужно установить опорное напряжение до 0,5 вольт, так как при 50 градусов температуры LM35 выходное напряжение будет составлять 0,5 вольт или 500 мВ. Опорное напряжение является напряжением на выводе 2 из LM358 (видно схема ниже).

voltage divider circuit

Теперь, чтобы установить опорное напряжение, мы создали цепь делителя напряжения с помощью резистора R1 и переменный резистор RV1 из 10k.Используя приведенные выше формулы, которые Вы можете установить опорное напряжение, соответственно, и можете изменить пороговое значение температуры. Как установить температуру в 50 градусов Цельсия в качестве значения запуска, вы можете установить потенциометр примерно на 8k: 2k, например:

Vout = (R2 / R1 + R2) * Vin

(здесь R2 — вторая часть потенциометра: 2 кОм, а R1 — R1 + первая часть потенциометра: 10 кОм + 8 кОм)

Vout = (2/18 + 2) * 5 = 0,5 В

ОУ LM358:

Операционные усилители

также известны как компараторов напряжения .Когда напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем напряжение на инвертирующем входе (-), тогда выход компаратора высокий. И если напряжение инвертирующего входа (-) выше, чем неинвертирующего конца (+), то выходной сигнал НИЗКИЙ. Узнайте больше о работе операционного усилителя здесь.

op-amp LM358-Pinout

LM358 — операционный усилитель с низким уровнем шума , который имеет два независимых компаратора напряжения внутри. Это операционный усилитель общего назначения, который можно настроить во многих режимах, таких как компаратор, лето, интегратор, усилитель, дифференциатор, инвертирующий режим, неинвертирующий режим и т. Д.

принципиальная схема:

Рабочее объяснение:

Работать с этим освещением с регулируемой температурой Проект прост. 9-вольтовая аккумуляторная батарея общего назначения используется для питания всей цепи, а IC7805 используется для обеспечения регулируемого 5-вольтового питания цепи. Когда температура ниже 50 градусов по Цельсию, тогда желтый светодиод остается включенным, а красный остается выключенным. Когда температура ниже 50 градусов, выход LM358 остается НИЗКИМ, а Q1 остается в выключенном состоянии, а транзистор Q2 остается во включенном состоянии.

Теперь, когда температура окружающей среды превышает 50 градусов Цельсия, выходное напряжение LM35 на выводе 2 также поднимается выше 0,5 В или 500 мВ. Выход LM35 подключен к выводу 3 операционного усилителя LM358. И, как мы установили опорное напряжение (напряжение на выводе 2 LM358) до 0,5 вольт, так что теперь напряжение на выводе 3 (неинвертирующий вход) становится выше, чем напряжение на выводе 2 (инвертирующий вход) и вывод из операционных усилителей LM358 (PIN 1) становится ВЫСОКИМ. Выход LM358 подключен к базе NPN-транзистора Q1, поэтому Q1 также включается и начинает светиться красный светодиод.В то же время база транзистора Q2 заземляется, а Q2 выключается, а желтый светодиод также выключается. Вот так схема обнаруживает предел температуры и отображает светящийся красный светодиод .

В демонстрационном видео ниже мы использовали паяльник для нагрева окружающего датчика температуры около LM35, проверьте его.

,
Аналоговый и цифровой электронный термометр с LM35
Аналоговый и цифровой электронный термометр с LM35

Введение: Электронный термометр имеет множество применений. Не везде мы можем использовать стандартный ртутный термометр, например, из-за его размера, слабость или необходимость измерения на расстоянии.Преимуществом электронных термометров являются также небольшие размеры и теплоемкость зондов, более быстрая реакция цифрового дисплея и устранение токсичной ртути. Его выход также может быть использован для электронной обработки, записи измеренной температуры, тревоги при изменении температуры или работы в качестве термостата.
Схема LM35: Для создания электронного термометра я использовал интегральную схему LM35, линейный датчик температуры в TO92 — 3-контактный корпус, который обеспечивает Напряжение пропорционально температуре в градусах Цельсия на его выходе.Преобразование выходного напряжения составляет 10 мВ / ° C и поэтому может использоваться напрямую для отображения на цифровом счетчике. В качестве дисплея можно использовать обычный мультиметр или цифровой панельный счетчик. Термометр также может быть встроен в мультиметр. Если важно, что отображаемое значение должно быть разделено на 10, может быть панель измерителя или мультиметр, тесно связанный с измерителем, измененным для перемещения десятичной точки. Если мы строим В качестве съемного удлинителя мультиметра можно использовать резистивный делитель, и тем самым получить передачу 1 мВ / ° C и отобразить в ° C.С обычным мультиметром, который имеет диапазон разрешения от 200 мВ до 0,1 мВ, мы получаем термометр с разрешением 0,1 ° C. LM35 можно использовать в дополнение к созданию аналогового термометра с аналоговым счетчиком. Я добавил цепи подавления конденсаторов 100n, потому что при использовании В термометре возле электроники поколения EMI были отклонения до 10 ° C. Термометр я использую, между прочим измерять температуру радиаторов и переключающих силовых преобразователей, и поэтому он не смог использовать ее без этих конденсаторов :).Диапазон напряжения LM35 составляет 4 — 30 В (рекомендуемое напряжение до 20 В). Блок питания, который я использовал, — это аккумулятор 9В. Потребление составляет всего около 50-100 мкА, что позволяет работать до тысячи часов работы от одной батареи (!!!). Некоторые версии LM35 имеют ограниченный диапазон температур, например LM35C, LM35CA и обеспечивают измерения в диапазоне от -40 ° C до +110 ° C, LM35D от 0 ° C до +100 ° C. LM35 (без других букв) и LM35 измеряют во всем диапазоне от -55 до 150 ° C.
цифровой термометр от 2 до 150 ° C: На рисунке 1 представлена ​​простейшая схема термометра с LM35, работающим в качестве термометра в диапазоне от 2 до 150 ° C.На рисунке 2 показана его настройка на передачу 1 мВ / ° C с помощью резистивного делителя. Схема может быть запитана от напряжения 4 — 30 В. Схема может использоваться как измерение температуры окружающей среды, температуры тела, температуры различного оборудования, кулеров, процессора и т. Д.
Цифровой термометр от -55 до 150 ° C: На рисунке 4 показано простейшее соединение с LM35 в качестве термометра в диапазоне от -55 до 150 ° C. На рис. 5 приведена настройка для передачи 1 мВ / ° C с помощью резистивного делителя.Для отрицательного измерения температуры требуется источник небольшого отрицательного напряжения на выводе 3, который подается на второй вывод. Здесь отрицательное напряжение генерируется падением напряжения двух диодов (например, 1N4148). Схема может питаться напряжением 5 — 30 В (падение напряжения на диодах увеличивает минимальное требуемое напряжение примерно на 1 В). Схема имеет применение, где необходимо измерять отрицательную температуру, например, при измерении температуры наружного воздуха, температуры в холодильнике, морозильных камерах, при работе с ячейками Пельтье и т. д.
аналоговый электронный термометр 2-150 ° C: На рисунке 3 представлена ​​простейшая принципиальная схема аналогового электронного термометра с LM35 и аналогового измерителя uA, измеряющего от 2 до 150 ° C. При необходимости может также использоваться для меньшего температурного диапазона. Триммер P1 можно установить так, чтобы значение отображалось измерителем соответствовать реальности. Максимальное отклонение измерителя отразится на температуре (° C):
t = R. I / 10 000
Сопротивление R является суммой заданного значения P1 и сопротивления в омах аналоговой измерительной катушки.Ток I является током максимального отклонения метра в мкА.


Принципиальная схема аналогового и цифрового электронного термометра с LM35.


LM35 с паяными и клееными штифтами, используемыми в качестве зонда


LM35 используется для измерения температуры радиатора в коммутационном преобразователе.


Цифровое измерение температуры радиатора.


Аналоговое измерение температуры радиатора.

добавлено: 13. 12. 2011
домой

,Монитор температуры

Raspberry Pi с использованием LM35

В нашей серии учебных пособий по Raspberry Pi мы в основном рассмотрели все основные компоненты, взаимодействующие с Raspberry Pi. Мы рассмотрели все учебные пособия простым и подробным образом, так что любой, независимо от того, работал он с Raspberry Pi или нет, может легко извлечь уроки из этой серии. И после прохождения всех руководств вы сможете создавать проекты высокого уровня, используя Raspberry Pi.

Итак, здесь мы разрабатываем первое приложение, основанное на предыдущих уроках.Первое базовое приложение — это температура в помещении для чтения от Raspberry Pi . И вы можете следить за чтениями на компьютере.

Как обсуждалось в предыдущих руководствах, в Raspberry Pi нет внутренних каналов АЦП. Поэтому, если мы хотим подключить любые аналоговые датчики, нам нужен блок преобразования АЦП. И в одном из наших руководств у нас есть интерфейсный чип ADC0804 для Raspberry Pi для считывания аналогового значения. Так что пройдите его, прежде чем строить этот комнатный термометр температуры .

ADC0804 и Raspberry Pi:

ADC0804 — это микросхема, предназначенная для преобразования аналогового сигнала в 8-битные цифровые данные. Этот чип является одной из популярных серий АЦП. Это 8-битная единица преобразования, поэтому у нас есть значения или от 0 до 255 значений. Разрешение этого чипа меняется в зависимости от выбранного нами эталонного напряжения, мы поговорим об этом позже. Ниже приведена распиновка ADC0804 :

ADC0804-Pinout

Теперь еще одна важная вещь: ADC0804 работает при 5 В и, следовательно, обеспечивает выход в 5 В логическом сигнале.В 8-контактном выходе (представляющем 8 бит), каждый вывод обеспечивает + 5В выход для представления логического «1». Таким образом, проблема в том, что логика ПИ имеет напряжение + 3,3 В, поэтому вы не можете подать логику + 5 В на вывод + 3,3 В GPIO ПИ. Если вы подадите +5 В на любой вывод GPIO PI, плата будет повреждена.

Таким образом, для понижения логического уровня с +5 В мы будем использовать схему делителя напряжения. Мы обсудили схему делителя напряжения, предварительно изучив ее для дальнейшего разъяснения. Мы будем использовать два резистора, чтобы разделить логическую схему + 5 В на 2 * 2.5В логика. Таким образом, после деления мы дадим + 2,5В логики для PI. Таким образом, всякий раз, когда логика «1» представлена ​​ADC0804, мы увидим + 2,5 В на выводе PI GPIO вместо + 5 В.

Датчик температуры

LM35:

Теперь для Считывания температуры в комнате нам нужен датчик. Здесь мы собираемся использовать датчик температуры LM35 . Температура обычно измеряется в градусах Цельсия или Фаренгейта. Датчик «LM35» обеспечивает вывод в градусах Цельсия.

LM35 lm35-temperature-sensor Pins

Как показано на рисунке, LM35 представляет собой трехконтактное транзисторное устройство.Булавки пронумерованы как

PIN1 = Vcc — Питание (подключен к + 5V)

PIN2 = сигнал или выход (подключен к чипу АЦП)

PIN3 = Земля (подключена к земле)

Этот датчик выдает переменное напряжение на выходе в зависимости от температуры. При каждом повышении температуры на +1 ° С на выходном выводе будет повышаться напряжение на + 10 мВ. Таким образом, если температура составляет 0 ° С, выходной сигнал датчика будет равен 0 В, если температура составляет 10 ° С, выходной сигнал датчика будет + 100 мВ, если температура составляет 25 ° С, выходной сигнал датчика будет + 250 мВ.

Необходимые компоненты:

Здесь мы используем Raspberry Pi 2 Model B с Raspbian Jessie OS . Все основные требования к аппаратному и программному обеспечению были обсуждены ранее, вы можете найти их во введении Raspberry Pi, кроме того, что нам нужно:

  • Соединительные штифты
  • Резистор
  • кОм (17 шт.)
  • 10K горшок
  • конденсатор 0,1 мкФ
  • конденсатор 100 мкФ
  • конденсатор 1000 мкФ
  • ADC0804 IC
  • Датчик температуры
  • LM35
  • Хлебная доска

Схема и рабочее объяснение:

Соединения, которые выполнены для Подключение Raspberry к ADC0804 и LM35 , показаны на принципиальной схеме ниже.

Raspberry Pi Temperature Monitor Circuit Diagram

Выход LM35 имеет много колебаний напряжения; поэтому для сглаживания выходного сигнала используется конденсатор емкостью 100 мкФ, как показано на рисунке.

АЦП всегда имеет много шума, этот шум может сильно повлиять на производительность, поэтому мы используем конденсатор 0,1 мкФ для Noise Filtration . Без этого на выходе будет много колебаний.

Чип работает на тактовом генераторе RC (резистор-конденсатор). Как показано на принципиальной схеме , C2 и R20 образуют часы .Здесь важно помнить, что конденсатор C2 можно изменить на более низкое значение для более высокой скорости преобразования АЦП. Однако с более высокой скоростью будет снижение точности. Поэтому, если приложению требуется более высокая точность, выберите конденсатор с более высоким значением, а для более высокой скорости выберите конденсатор с более низким значением.

Как говорилось ранее, LM35 обеспечивает + 10 мВ для каждого градуса Цельсия. Максимальная температура, которая может быть измерена LM35, составляет 150º по Цельсию.Таким образом, у нас будет максимум 1,5 В на выходной клемме LM35. Но эталонное напряжение по умолчанию ADC0804 составляет + 5В. Таким образом, если мы используем это эталонное значение, разрешение выходного сигнала будет низким, потому что мы будем использовать максимум (5 / 1,5) 34% цифрового выходной диапазон.

К счастью, ADC0804 имеет регулируемый контакт Vref (PIN9), как показано на схеме контактов выше. Таким образом, мы установим Vref чипа в + 2V . Чтобы установить Vref + 2 В, нам нужно обеспечить напряжение + 1 В (VREF / 2) на PIN9.Здесь мы используем 10K pot для регулировки напряжения на PIN9 до + 1V. Используйте вольтметр, чтобы получить точное напряжение.

Ранее мы использовали датчик температуры LM35 для считывания температуры в помещении с помощью Arduino и микроконтроллера AVR. Также проверьте измерение влажности и температуры с помощью Arduino

Объяснение программирования:

После того, как все подключено согласно электрической схеме, мы можем включить PI, чтобы написать программу в PYHTON .

Мы поговорим о нескольких командах, которые мы собираемся использовать в программе PYHTON,

Мы собираемся импортировать файл GPIO из библиотеки, ниже функция позволяет нам программировать контакты GPIO PI. Мы также переименовываем «GPIO» в «IO», поэтому в программе, когда мы хотим обратиться к выводам GPIO, мы будем использовать слово «IO».

импорт RPi.GPIO как IO 

Иногда, когда выводы GPIO, которые мы пытаемся использовать, могут выполнять некоторые другие функции. В этом случае мы получим предупреждения при выполнении программы.Команда ниже указывает ПИ на игнорирование предупреждений и выполнение программы.

IO.setwarnings (False) 

Мы можем ссылаться на контакты GPIO PI, либо по номеру контакта на плате, либо по номеру их функции. Например, «PIN 29» на плате — «GPIO5». Таким образом, мы говорим здесь, или мы собираемся представить булавку здесь «29» или «5».

IO.setmode (IO.BCM) 

Мы устанавливаем 8 контактов в качестве входных. По этим контактам мы обнаружим 8-битные данные АЦП.

IO.setup (4, IO.IN)
IO.setup (17, IO.IN)
IO.setup (27, IO.IN)
IO.setup (22, IO.IN)
IO.setup (5, IO.IN)
IO.setup (6, IO.IN)
IO.setup (13, IO.IN)
IO.setup (19, IO.IN) 

Если условие в фигурных скобках истинно, операторы внутри цикла будут выполнены один раз. Таким образом, если вывод 19 GPIO повышается, операторы внутри цикла IF будут выполнены один раз. Если вывод 19 GPIO не идет высоко, то операторы внутри цикла IF не будут выполняться.

если (IO.вход (19) == True): 

Команда ниже используется как цикл навсегда, с этой командой операторы внутри этого цикла будут выполняться непрерывно.

В то время как 1: 

Дальнейшее объяснение кода приведено в разделе кода ниже.

После написания программы самое время ее выполнить. Перед выполнением программы, давайте поговорим о том, что происходит в схеме, как Summary. Сначала датчик LM35 определяет температуру в помещении и выдает аналоговое напряжение на своем выходе.Это переменное напряжение представляет температуру линейно с +10 мВ на ºC. Этот сигнал подается на микросхему ADC0804, эта микросхема преобразует аналоговое значение в цифровое значение с 255/200 = 1,275 отсчета на 10 мВ или 1,275 отсчета для 1 градуса. Этот подсчет принимается PI GPIO. Программа преобразует счет в значение температуры и отображает его на экране. Типичная температура, считываемая PI, показана ниже,

Отсюда мы этот Raspberry Pi монитор температуры .

,
Распиновка, диаграммы, эквиваленты и технические данные

Конфигурация контактов:

ПИН-код

ПИН-код

Описание

1

Vcc

Входное напряжение + 5 В для типичных применений

2

Аналоговый выход

Будет повышение 10 мВ при повышении на каждые 1 ° C.Может варьироваться от -1 В (-55 ° С) до 6 В (150 ° С)

3

Земля

подключен к земле цепи

LM35 Регулятор Особенности:

  • Минимальное и максимальное входное напряжение составляет 35В и -2В соответственно.Обычно 5В.
  • Может измерять температуру в диапазоне от -55 ° C до 150 ° C.
  • Выходное напряжение прямо пропорционально (линейно) температуре (то есть) будет повышение на 10 мВ (0,01 В) при каждом повышении температуры на 1 ° C.
  • ± 0,5 ° C Точность
  • Ток стока менее 60 мкА
  • Бюджетный датчик температуры
  • Маленький и, следовательно, подходящий для удаленных приложений
  • Доступен в пакетах TO-92, TO-220, TO-CAN и SOIC

Примечание: Полные технические подробности можно найти в таблице данных, приведенной в конце этой страницы.

Датчик температуры LM35 Эквивалент:

LM34, DS18B20, DS1620, LM94022

Как использовать датчик температуры LM35:

LM35 — прецессия Интегральная схема Датчик температуры, выходное напряжение которого изменяется в зависимости от температуры вокруг него. Это небольшая и дешевая ИС, которая может использоваться для измерения температуры в диапазоне от -55 ° C до 150 ° C. Он может легко взаимодействовать с любым микроконтроллером, который имеет функцию АЦП, или с любой платформой разработки, такой как Arduino.

Подайте питание на микросхему, подав регулируемое напряжение, например, + 5 В (V S ), на входной контакт и подключите контакт заземления к заземлению цепи. Теперь вы можете измерить умеренную форму напряжения, как показано ниже.

LM35 temperature measurement in form of voltage

Если температура составляет 0 ° C, то выходное напряжение также будет 0 В. Будет повышение температуры на 0,01 В (10 мВ) на каждый градус Цельсия. Напряжение можно преобразовать в температуру, используя приведенные ниже формулы.

LM35 Temperature Voltage Formulae

LM35 Датчик температуры Применения:

  • Измерение температуры конкретной среды
  • Обеспечение теплового отключения для контура / компонента
  • Контроль температуры аккумулятора
  • Измерение температуры для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

2D модель компонента (ТО-92):

LM35 Temperature Sensor 2D Model

,

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *