лаба 5 по ардуино. Лабораторная работа 7 Работа с датчиками термодатчик Выполнил а студент ка группы 141пфто

• Название: Лабораторная работа 7 Работа с датчиками термодатчик Выполнил а студент ка группы 141пфто
• Дата: 29.11.2021
• Размер: 163.55 Kb.
• Имя файла: лаба 5 по ардуино.docx
• Тип: Лабораторная работа; #285797

Минобрнауки России

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования
«Сыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина»
(ФГБОУ ВО «СГУ им. Питирима Сорокина»)

Институт точных наук и информационных технологий

Кафедра общетехнических дисциплин и методики обучения технологии
Лабораторная работа №7

Работа с датчиками: термодатчик

Выполнила студентка группы 141п-ФТо:

Воробьева Анастасия


Сыктывкар 2021

Цель: научиться работать с термодатчиком.

Задачи:

• 
  Изучить теоретический материал по заданной теме;
  
• 
  Собрать схему из необходимых элементов;
  
• 
  Написать скетч (программу) для работы с термодатчиком;
  

Теоретический материал

Существует огромное количество датчиков и датчиков для определения температуры в том числе. С точки зрения характера выдаваемого сигнала их можно разделить на 2 типа: цифровые, выдающие дискретный сигнал в виде череды импульсов, и аналоговые датчики, которые описывают измеряемый параметр в виде непрерывного сигнала, т. е. величина выходного напряжения пропорциональна значению измеряемого параметра. В этой части инструкции мы рассмотрим использование аналоговых датчиков. Термодатчики отличаются друг от друга своими характеристиками. Будем использовать термодатчик LM335Z, являющийся температурным чувствительным элементом с рабочим диапазоном от -40°С до +100°C и точностью в 1°С.
Поскольку температурный датчик обладает участком вольт-амперной характеристики с большой крутизной (напряжение на элементе очень мало изменяется при значительном изменении тока), то его можно отнести к категории стабилитронов-приборов, обладающих указанной зависимостью напряжения от тока. Именно этот диапазон и является для него рабочим. Его условное обозначение на схеме и внешний вид можно увидеть на рисунке на предыдущей странице.
Принцип работы термодатчика простой. У датчика есть 3 ножки: питание плюс, земля (GND или минус) и третья ножка аdj для повышения точности датчика (её мы использовать не будем). Задавая ток через датчик в диапазоне от 0,45 миллиампер до 5 миллиампер, получаем напряжение на датчике, значение которого с коэффициентом 100 показывает температуру в градусах Кельвина. Почему коэффициент 100? Есть еще одна важная характеристика датчика это температурный коэффициент. Наш датчик на изменение температуры на 1 градус изменяет напряжения на выходе на 10 милливольт. Значит напряжение в 1 вольт соответствует 100 градусам Кельвина. Для перевода из градусов Кельвина в градусы Цельсия надо отнять 273,15.

Например, на выходе у нас напряжение 2,98 вольт. Умножаем это значение на 100 и получаем 298 градусов Кельвина или 298-273,15% = примерно 25 градусов Цельсия.



Рис. 1. Схема.

Схема состоит из:

1. 
   Контроллер
   
2. 
   Макетная плата
   
3. 
   Провода
   
4. 
   Резистор 1 кОм
   
5. 
   Резистор 10 кОм
   
6. 
   Термодатчик LM335
   
7. 
   Светодиод
   
8. 
   
   

БЛОК-СХЕМА

Программа №1.

int led = 3;

int termo = A0;

int val;

float voltage;

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);

}

void loop()

{

val = analogRead(termo);

voltage = (val*5.0/1023);

if ( voltage*100-273.15>29)

{

digitalWrite(led,HIGH);

}

else {

digitalWrite(led, LOW);

}

delay(1000);

}

Программа №2.

int led = 3;

int termo = A0;/

int val;

int temp;

float voltage;

void setup()

{

pinMode(led, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

val = analogRead(termo);

voltage = (val*5.0/1023);

if ( voltage*100-273.15>29)

{

digitalWrite(led,HIGH);

}

else {

digitalWrite(led, LOW);

}

temp = voltage*100-273.15;

Serial.println(temp);

delay(1000);

}



Рис. 2. Собранная установка.

Вывод:

Мы научились работать с термодатчиком, составили блок-схему в Tinkercad, изучили теоретический материал, написали коды для работы блок-схемы с термодатчиком.