arduino-scratch
S4A 13 - Sensors de temperatura
Finalitat
Aprendre a calcular la temperatura a partir de la lectura dels sensors LM35DZ i TMP36. Muntar un circuit per a controlar la temperatura amb un ventilador.
Material
| Imatge | Descripció |
|---|---|
 |
Arduino Uno o compatible amb S4A i amb el firmware per S4A carregat. |
 |
Una protoboard |
 |
Cables de connexió |
 |
Un díode led |
 |
Una resistència de 330 Ohms |
 |
Un transistor 2N2222 |
 |
Un ventilador de 5V |
 |
Un Sensor de temperatura LM35DZ o similar |
Com funciona un sensor de temperatura
Un sensor de temperatura és un xip que ens retorna un valor de tensió en funció de la temperatura a la qual estiga. En aquesta sessió presentarem els sensors LM35DZ i TMP36, dos dels sensors més barats i fàcils de trobar.
Per a saber com funcionen aquests xips, o qualsevol component que anem a usar, hauríem de buscar en internet les seues especificacions, afegint al nom del xip data sheet. Aquesta informació sol estar en anglés, i pot resultar difícil d’entendre.
En resum, aquests sensors funcionen de la següent manera:
| Pins del TMP36 |
- Mesura la temperatura en ºC.
- El TMP36 funciona entre -50 i 125 °C.
- El LM35DZ funciona entre 0 i 100 °C.
- Cura amb confondre’ls amb un transistor, ja que l’encapsulat és molt similar. Cal llegir les lletres que tenen gravades per a veure si és el sensor que busquem (i solen ser molt xicotetes).
Amb la cara plana mirant cap a nosaltres, la pota esquerra és 5V, la del centre l’eixida i la de la dreta GND.
- Cura si connecteu la tensió a l’inrevés. Podeu adonar-vos a temps abans de trencar-ho, però espereu una mica al fet que es refrede amb el Arduino desconnectat perquè es calfa molt, suficient per a fer-vos una cremada.
Com llegir la temperatura
L’esquema electrònic i el circuit en la Protoboard són molt senzills:
A l’hora de fer la programació, la manera de calcular la temperatura en funció del voltatge que ens done el sensor serà diferent en funció del sensor que estiguem utilitzant.
En el cas del LM35DZ, el fabricant ens diu que per a calcular la temperatura hem de fer la següent operació:
En el cas del TMP36, com comença de -50 °C, caldrà restar-lo a la fórmula anterior:
En el meu cas usaré el LM35DZ; si usareu el TMP36 bastaria amb substituir els blocs on fem els càlculs.
- Recordeu que S4A no executa abans les multiplicacions i divisions i després les sumes i restes com faríem per a resoldre correctament una equació.
- S’executen els blocs de dins cap a fora, per això cal fer la resta en el bloc més extern, perquè es realitze al final i respecte la norma.
Per a llegir la temperatura fixem el valor d’una variable al resultat de l’operació anterior:
En l’escenari podem veure en tot moment el valor de la variable.
- Si voleu veure com canvia la temperatura, proveu d’agarrar el sensor entre els dits per a pujar-la i bufeu per a baixar-la.
Circuit amb sensor de temperatura i ventilador
Farem un circuit per a controlar la temperatura en una habitació, utilitzant el sensor de temperatura, el transistor (ho em vist en la lliçó «Els relés») i el motor de contínua amb el ventilador.
L’esquema elèctric i el muntatge en la Protoboard quedaria de la següent forma:
La programació és també molt senzilla. Simplement llegim la temperatura i la comparem amb el límit que triem.
- Trieu un límit una mica major que el que hi haja ara mateix a l’habitació i calfeu i refredeu el sensor com hem explicat.
En passar del límit la temperatura, l’eixida digital 13 es posa a HIGH i el transistor passa a saturació, fent que arrencada el motor.
Si la temperatura és menor que el límit, l’eixida digital 13 està a LOW i el transistor treballa en cort, de manera que el motor està apagat.
Conceptes importants
- Sabem manejar dos tipus de sensors de temperatura, i tots els altres són molt semblants.
- Hem adequat l’eixida del sensor en Volts per a transformar-la en ºC, utilitzant la informació del fabricant.
- Hem utilitzat el sensor i un motor de contínua amb un ventilador per a controlar la temperatura d’una habitació.