عرض درجة الحرارة بواسطة الاردوينو | الاردوينو والحساس LM35

لقياس الحرارة أهمية كبيرة في عديد التطبيقات، فعلى سبيل المثال يجب الحفاظ على برودة غرف التخزين اللحوم، الخضر وخاصة الأدوية والمحاليل الكيميائية.

في جميع التطبيقات السابقة يتم يتم إستخدام حساس الحرارة أو الترمومتر، لقياس درجة الحرارة، هناك عديد الأنواع من الترمومترات ولكل منها غرض واستعمال مختلف، الإستعمال الأكثر إنتشارا هو الإستعمال الطبي حيث يتم إستخدام المحرار الزئبقي.

يتم إستخدام المحرار الزئبقي لقياس درجة حرارة جسم الإنسان وهو عبارة عن حساس حرارة تماثلي، في أيامنا هذه يتزايد إستعمال الحساسات الرقمية يوما بعد يوم نظرا لما تتميز به من دقة وسهولة في الإستخدام.

في المشروع الذي سنتطرق له في هذه المقالة سنقوم باستعمال الحساس LM35 مع الاردوينو من أجل قياس ومراقبة درجة حرارة الغرفة.

العناصر التي نحتاجها من أجل هذه الدائرة:

• اردوينو أونو. رابط الشراء من aliexpress --> اضغط هنا
• حساس حرارة LM35. رابط الشراء من aliexpress --> اضغط هنا
• شاشة كريستالية (LCD) 16x2. رابط الشراء من aliexpress --> اضغط هنا
• مقاومة متغيرة 10 كيلوأوم. رابط الشراء من aliexpress --> اضغط هنا

دائرة عرض درجة الحرارة بواسطة الاردوينو وLM35:

مبدأ عمل حساس الحرارة LM35:

LM35 عبارة عن مجس للحرارة، يقوم هذا الحساس بتحويل الحرارة المحيطة به إلى جهد بطريقة متناسبة طردا، يعمل LM35 في درجة حرارة تبدأ من 55 درجة مئوية تحت الصفر إلى غاية 150 درجة مئوية فوق الصفر.

في درجة حرارة الغرفة تبلغ دقة هذا الحساس +/- 0.25 درجة مئوية، كلما تغيرت درجة الحرارة بدرجة واحدة يتغير الجهد الخارج من المجس LM35 بـ10 ميلي فولت. لهذا الحساس 3 أرجل مثله مثل الترانزستور كما يوضح الشكل التالي:

هناك مجس حرارة مشابه للـLM35 هو LM34 حيث يسمح لنا بالحصول على درجة الحرارة مباشرة بالفهرنهايت عوض السيلسوس.

بما أن LM35 حساس تماثلي فإن جهد الخرج سيكون على شكل تماثلي، ولهذا فإن مخرج المجس (الرجل 2) موصولة مع المدخل التماثلي للاردوينو A0.

نحن بحاجة لتحويل هذه القيمة التماثلية إلى قيمة رقمية وعرضها على الشاشة الكريستالية، في هذا المشروع سنستعمل شاشة 16x2 LCD. الطرفان 1 و2 لهذه الشاشة سنوصلهما مع الأرضي ومصدر الطاقة على الترتيب. وحتى نستطيع التحكم في تباين الشاشة سنقوم بتوصيل الطرف 3 للـLCD مع مقاومة متغيرة قيمتها 10 كيلوأوم. الطرفان 15 و16 للشاشة يستعملان للتحكم في إضاءتها الخلفية وسيتم توصيلهما مع مصدر الطاقة والأرضي على التوالي.

حتى نستطيع عرض البيانات على الشاشة نحتاج إلى استعمال 4 أطراف للـLCD، الأطراف 11،12،13،14 سيتم توصيلهما مع المداخل 2،3،4،5 للاردينو بهذا الترتيب. الأطراف 4،5 و6 للشاشة هي أطراف تحكم.

مبدأ عمل هذا المشروع:

لقد قمنا بتصميم حساس حرارة رقمي في هذا المشروع بإستعمال عناصر بسيطة مثل الاردوينو، LM35 وشاشة LCD. مبدأ عمل هذا المشروع بسيط جدا.

يقوم الحساس LM35 بمراقبة درجة حرارة الغرفة بصفة مستمرة ويقوم بإعطاء القيمة التماثلية للجهد المكافِئة والمتناسبة طردا مع الحرارة، هذه القيمة التماثلية يتم إستقبالها من طرف الاردوينو عبر المدخل A0، وحسب كود البرنامج يقوم الاردوينو بتحويل هذه القيمة إلى بيانات رقمية يتم عرضها على شاشة الـLCD.

كود البرنامج:

بعض الملاحظات:

• يستطيع هذا المشروع مراقبة درجات حرارة تتراوح بين 55 درجة مئوية تحت الصفر و150 درجة مئوية فوق الصفر.
• بالإعتماد على قراءة هذا الحساس يمكنك التحكم مثلا في تكييف الغرفة سواء بصورة يدوية أو آلية.
• يمكن تغدية هذا الحساس بواسطة بطارية خارجية 9 فولت مما يجعل منه جهازا محمولا يمكنك نقله بسهولة بين مختلف الغرف.