Датчики DS18B20 LM35 TMP36 с возможностью подключения к Arduino

By   06.09.2016

В этой статье мы расскажем нашим читателям, как подключать датчики температуры DS18B20, LM35 и TMP36 на печатной плате Arduino UNO, которая построена на микроконтроллере ATmega328. Основным предназначением датчиков температуры DS18B20, LM35 и TMP36 является снятие температурных показателей. В нашем случае температурные показатели с этих датчиков будет считывать печатная плата Arduino UNO, и выводить результат на экране компьютера. По сути, с помощью этих датчиков любой желающий может создать свой собственный термометр. Кроме детального описания использования Arduino UNO и датчиков DS18B20, LM35 и TMP36, мы расскажем нашим читателям, где можно приобрести эти компоненты.

Подготавливаем программную часть на ПК с помощью Arduino IDE

Если у вас есть уже плата Arduino UNO и рассматриваемые датчики, то настало время настроить компьютер для того, чтобы он смог работать с микроконтроллером. Для этой задачи нам потребуется программный пакет Arduino IDE. Загрузить этот пакет можно на официальном сайте www.arduino.cc. На момент написания статьи последней версией пакета является ARDUINO 1.6.10. Сам же IDE мы будем использовать на ПК с операционной системой Windows 10. После загрузки IDE запустим установочный файл.

Установка Arduino

В стартовом окне установщика принимаем условия лицензионного соглашения и переходим к следующему окну.

Options

В этом окне оставляем все как есть и продолжаем установку нажатием кнопки «Next >».

Folder

В этом окне можно выбрать путь установки для Arduino IDE, в нашем случае это папка по умолчанию. Выбрав путь, нажимаем кнопку «Install», которая запустит процесс установки.

Инсталляция

После завершения установки на рабочем столе появится ярлык с именем Arduino.

Как видно из примера, установка Arduino IDE не многим отличается от установки других программ, единственное, что может смутить пользователя, это англоязычный интерфейс.

Подключаем датчик DS18B20 к плате Arduino UNO

Первым делом нам нужно подключить сам датчик к плате. Для этого нам понадобится макетная плата и резистор с сопротивлением, равным 4,7 кОм. Ниже изображена схема подключения рассматриваемого датчика DS18B20 к Arduino UNO.

Схема подключения датчика DS18B20

Подключим плату к компьютеру посредством USB-кабеля. После подключения на плате должен загореться светодиод под названием «ON». Теперь нам нужно открыть установленную ранее Arduino IDE через ярлык на рабочем столе.

Программа Arduino

В окне открытой программы перейдем в меню «Инструменты» в пункт «Плата:» и выберем нашу плату.

Arduino-Инструменты-Плата

Чтобы заставить работать наш датчик, нам нужно загрузить библиотеку «DallasTemperature», которую можно скачать по этой ссылке arduino-project.net/DallasTemperature.rar. После загрузки библиотеки ее нужно подключить к IDE. Для этого разархивируем загруженную библиотеку в директорию с библиотеками, которая находится по адресу «C:\Program Files\Arduino\libraries». Посмотреть подключенную библиотеку можно в меню «Скетч».

Arduino-Скетч-Подключить библиотеку

Теперь выполним пример из подключенной библиотеки. Для этого перейдем по ссылкам «Файл» — «Примеры» — «DallasTemperature» — «Multiple». После этого действия в окно программы загрузится выбранный нами пример.

Пример программы

Теперь загружаем этот пример в плату Arduino UNO с помощью кнопки «Загрузка». После этого откроем пункт «Монитор порта», который находится в меню «Инструменты».

Монитор порта DS18B20

Из монитора видно, что наш датчик DS18B20 показывает температуру, как по Цельсию, так и по Фаренгейту.

Подключаем датчик LM35 к плате Arduino UNO

Датчик температуры LM35 является недорогой моделью, которую выпускает компания Texas Instruments. Этот датчик довольно просто подключается к Arduino UNO. Ниже представлена схема подключения рассматриваемого датчика к печатной плате.

Схема подключения датчика LM35

Из схемы видно, что датчик LM35 подключается напрямую без использования резистора. Теперь наберем довольно простой код, изображенный в IDE ниже.

Ввод кода

После загрузки этого кода на плату, откроем «Монитор порта» и увидим, как датчик снимает температурные показатели с места, где он находится.

Монитор порта LM35

Из примера видно, что датчик LM35 намного проще подключать к Ардуино UNO, чем рассмотренный ранее.

Подключаем датчик TMP36 к плате Arduino UNO

Датчик температуры TMP36 является бюджетной моделью компании Analog Devices. Поскольку для этого примера у нас отсутствовал сам датчик, то мы воспользовались интернет сервисом Autodesk Circuits, который позволяет эмулировать платы Ардуино. Этот пример будет особенно интересен тем пользователям, которые хотят попробовать Arduino до его покупки. Чтобы попасть в сервис Autodesk Circuits, необходимо перейти на интернет страницу https://circuits.io. На этой странице необходимо пройти процедуру быстрой регистрации, после чего вы попадете на главную страницу сервиса.

Autodesk Circuits

Чтобы создать новый проект, необходимо нажать кнопку «New Electronics Lab» на этой странице. После этого действия мы попадем в окно проекта.

Autodesk Circuits окно проекта

Из окна проекта видно, что у нас присутствует только макетная плата. Чтобы добавить необходимые нам компоненты откроем панель «Components». Из этой панели мы добавим и соединим компоненты, как это показано на изображении ниже.

Соединение компонентов

После сборки пакета перейдем в панель «Code Editor» и вставим текст, изображенный ниже.

Autodesk Circuits Code Editor

Также обратите внимание на код. В нем имеются описания функций всех операций. Теперь попробуем запустить нашу плату. Для этого нажмем кнопку «Start Simulation», после чего мы увидим, как загорится зеленый светодиод. Чтобы проверить, что наш проект работает, мы откроем «Serial Monitor».

Autodesk Circuits Serial Monitor

Из окна монитора видно, что наш виртуальный датчик измеряет показатели температуры.

Из примера видно, что сделать проект с датчиком TMP36 в Autodesk Circuits совсем несложно. Настоятельно рекомендуем новичкам перед реальным использованием Ардуино UNO и компонентов воспользоваться эмулятором Autodesk Circuits.

Если вы неправильно соберете какую-нибудь схему, то вы реально можете спалить, как плату Arduino UNO, так и ее компоненты. Кстати в Autodesk Circuits также можно спалить печатную плату, хоть и виртуальную.

Где достать компоненты Arduino, чтобы осуществить измерение температуры

Многие не раз задумывались о покупке Ардуино и дополнительных деталей к ней. Но сдерживающим фактором такой покупки всегда была довольно завышенная цена, которая представлена на отечественном рынке. Чтобы наши читатели смогли сэкономить, мы рекомендуем покупать все компоненты и платы Arduino в Китае. Одним из самых популярных китайских интернет магазинов является AliExpress.com. На этом сайте можно найти практически любой компонент и плату Ардуино. Ниже представлен список деталей, которые мы использовали в статье:

  • Датчик температуры DS18B20 стоит 0.7 доллара;
  • Датчик температуры LM35 стоит 0.8 доллара;
  • Датчик температуры TMP36 стоит 3 доллара;
  • Печатная плата Arduino UNO стоит примерно 3 доллара.

Из списка можно подвести итог, что связка Arduino UNO плюс DS18B20 является наиболее выгодным предложением.

Подводим итог

В этой статье мы рассмотрели два примера подключения физических датчиков измерения DS18B20, LM35 к печатной плате Arduino UNO. Кроме этого, мы рассмотрели вариант виртуальной сборки схемы с использованием датчика TMP36. Во всех примерах мы представили вывод температурных показателей только через «Монитор порта». Это было сделано специально, чтобы максимально упростить схему сборки. На просторах сети можно найти сотни примеров, где можно использовать такие варианты подключения:

  • Превращение смартфона в термометр, благодаря снятию температурных показателей на его экране или ПК с различных датчиков, используя Wi-Fi модуль для Arduino;
  • Превращение смартфона в термометр, благодаря снятию температурных показателей на его экране или ПК с различных датчиков, используя Bluetooth модуль для Arduino;
  • Создание термостата со светодиодной индикацией;
  • Создание термометра на базе Arduino и TFT дисплея;
  • Получение температурных показателей с помощью Arduino через интернет.

Это лишь малая доля примеров, с помощью которых пользователь может получать температурные показатели через плату Arduino. Используя Ардуино, в наше время каждый может воплотить в реальность концепцию умного дома. Надеемся, наш материал будет полезным для вас, и благодаря ему, вы сможете подключить температурные датчики к своей плате Arduino.

Видео по теме

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *