Termometr analogowy Arduino DIY: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Drodzy przyjaciele, zapraszamy do kolejnego samouczka!

Dzisiaj dowiemy się, jak używać tego analogowego woltomierza z Arduino i wyświetlać temperaturę zamiast napięcia. Jak widać, w tym zmodyfikowanym woltomierzu możemy zobaczyć temperaturę w stopniach Celsjusza. Temperatura jest mierzona przez czujnik cyfrowy DS18B20, a następnie wyświetlana na woltomierzu. Bardzo lubię takie analogowe tarcze, ponieważ nadają projektom wygląd vintage.

Budując ten projekt zdobędziesz bardzo cenną wiedzę i doświadczenie. Wiedza na temat dodawania analogowych tarcz do dowolnego projektu Arduino i nauczysz się korzystać z funkcji PWM Arduino

Zobaczmy teraz, jak osiągnąć ten wynik.

Krok 1: Zdobądź wszystkie części

Części, których dziś będziemy potrzebować, to:

• Arduino Uno ▶
• Czujnik DS18B20 ▶
• Woltomierz analogowy ▶
• Przewody 3 w 1 ▶
• Powerbank ▶

Koszt projektu to około 9 dolarów.

Krok 2: Czujnik temperatury DS18B20

DS18B20 to cyfrowy termometr, który dokładnie mierzy temperaturę w zakresie od -10°C do +85°C, a także zawiera funkcje alarmowe i punkty wyzwalania.

Jest to bardzo łatwy w użyciu czujnik, ponieważ wykorzystuje interfejs One-Wire. Więc wystarczy podłączyć tylko jeden przewód, aby to zadziałało! W przeszłości często korzystałem z tego czujnika i zamierzam go często używać w przyszłości ze względu na łatwość obsługi i dokładność.

Koszt czujnika to około 2 dolary.

Możesz go pobrać tutaj ▶

Krok 3: Woltomierz analogowy DC 0-5 V

Jest to niedrogi woltomierz analogowy prądu stałego. Posiada zakres od 0 do 5 V DC. Jest bardzo łatwy w użyciu, wystarczy podłączyć przewody do źródła napięcia i wyświetli napięcie.

Uważam, że ten woltomierz jest bardzo przydatny ze względu na jego zasięg. Możemy z łatwością wyprowadzić dowolne napięcie od 0 do 5V z cyfrowego pinu Arduino za pomocą funkcji PWM. W ten sposób możemy dowolnie kontrolować położenie igły! W ten sposób możemy zbudować dowolny miernik analogowy, który nam się podoba! Możemy budować niesamowite projekty za pomocą woltomierzy takich jak ten.

Koszt woltomierza to około 2,5 USD.

Możesz go pobrać tutaj ▶

Krok 4: Jak kontrolować woltomierz za pomocą Arduino?

Najpierw zobaczmy, jak sterować woltomierzem za pomocą Arduino. Podłączamy dodatnią stronę woltomierza do cyfrowego pinu 9, a ujemną do GND. Ponieważ Arduino Uno nie oferuje konwertera cyfrowo-analogowego, musimy użyć jednego z pinów PWM, aby zapisać wartość analogową na pin cyfrowy Arduino. Modulacja szerokości impulsu to technika uzyskiwania wyników analogowych za pomocą środków cyfrowych. Zamiast wpisywać HIGH do pinu cyfrowego, z PWM wysyłamy impuls. PWM jest dołączony do niektórych pinów Arduino Uno. Te cyfrowe piny obsługujące PWM mają obok siebie ten symbol ~.

W celu wysłania wartości do woltomierza używamy komendy analogWrite i wpisujemy wartość od 0 do 255. Czyli jeśli zapiszemy 0 to woltomierz pokaże 0V a jeśli napiszemy 255 to woltomierz pokaże 5V. Możemy wpisać dowolną inną wartość z zakresu od 0 do 255, woltomierz ustawi się w odpowiedniej pozycji. Tak więc, jeśli chcemy, aby woltomierz pokazywał 2,5 V, musimy wywołać polecenie analogWrite(9, 128). Świetny! Teraz możemy dowolnie sterować igłą woltomierza!

Krok 5: Budowanie termometru analogowego

Zamieńmy teraz woltomierz na termometr.

Najpierw musimy podłączyć czujnik DS18B20. Pin ze znakiem – łączymy z Arduino GND, pin ze znakiem + z 5V, a pin sygnałowy z pinem cyfrowym 2. To wszystko.

Teraz musimy przygotować miernik panelowy. Odkręcam te śruby i zdejmuję tą metalową płytkę. Następnie musimy zaprojektować dla niego własną twarz. Prosty projekt zaprojektowałem w Photoshopie. Właściwie zaprojektowanie twarzy zajęło mi znacznie więcej czasu niż zbudowanie samego projektu, więc aby zaoszczędzić Twój czas, załączę plik w tej instrukcji. Teraz pozostaje nam tylko wydrukować lico dla miernika panelowego i przykleić go na miejscu. Jeśli załadujemy kod i uruchomimy projekt, zobaczymy, że działa dobrze! Jeśli dotknę czujnika, temperatura szybko rośnie. Nasz termometr analogowy jest gotowy!

Krok 6: Kodeks Projektu

Rzućmy teraz okiem na kod projektu, aby zrozumieć, jak to działa.

Do kompilacji potrzebujemy biblioteki DallasTemperature w kodzie. Pobierz jest tutaj:

Kod jest bardzo prosty. Najpierw odczytujemy temperaturę z czujnika. Następnie wartość temperatury przekazujemy do funkcji temperatureToPWM. Ta funkcja konwertuje temperaturę na wartość PWM od 0 do 255 za pomocą funkcji mapy. Następnie wszystko, co musimy zrobić, to zapisać tę wartość PWM na woltomierzu. Możesz także zdefiniować maksymalną i minimalną temperaturę, jaką może wyświetlać miernik panelowy, zmieniając wartości zmiennych globalnych MIN_TEMP i MAX_TEMP. Im mniejsza różnica między tymi dwiema wartościami, tym większą rozdzielczość zaoferuje miernik panelowy.

Tutaj znajdziesz kod projektu. Możesz również odwiedzić stronę projektu, aby pobrać najnowszą wersję kodu ▶

Krok 7: Testowanie projektu

Jak widać, nasz termometr analogowy działa dobrze! Jest to bardzo łatwy projekt do zbudowania, a do tego wygląda świetnie!

Naprawdę podoba mi się wygląd tych analogowych mierników panelowych, więc zamierzam z nimi zbudować wiele projektów. W przyszłym filmie zaprojektuję i wydrukuję w 3D obudowę w stylu vintage dla tego analogowego termometru, który zbudowaliśmy dzisiaj. Zamierzam użyć Arduino nano, aby uczynić wszystko bardziej kompaktowym i dodać żółte rozproszone diody LED, aby oświetlić panel w nocy. Myślę, że będzie fajnie.

Chciałbym usłyszeć twoją opinię na ten temat? Czy lubisz analogowe mierniki panelowe, a jeśli tak, jakie projekty zamierzasz zbudować przy użyciu jednego z nich? Opublikuj swoje komentarze w sekcji komentarzy poniżej i nie zapomnij polubić tego Instructable, jeśli uznasz to za interesujące. Dziękuję!