การปรับเทียบเซ็นเซอร์ DS18B20 ด้วย Arduino UNO: 3 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

การปฏิเสธความรับผิด:

อุปกรณ์ที่คุณเห็นในภาพถูกใช้ในโครงการอื่นเป็นเทอร์โมสตัทสำหรับกระบวนการพัฒนาฟิล์ม คุณสามารถหาโครงการนั้นได้ที่นี่ ในการปรับเทียบเซ็นเซอร์ หรือมากกว่านั้น คุณจะต้องมีสิ่งที่คุณจะได้พบในโปรเจ็กต์นี้ ไม่มีอะไรมากไปกว่านั้น และมันก็ค่อนข้างเรียบง่ายเช่นกัน! ไปกันเถอะ!

ขั้นตอนที่ 1: เตรียมอุปกรณ์ของคุณ

นี่คือรายการสิ่งที่คุณต้องการ:

1. Arduino UNO (หรือ MEGA)
2. เซ็นเซอร์ DS18B20
3. 4kOhm - ความต้านทาน 5kOhm (ฉันใช้ 5k1Ohm)
4. หน้าจอ LCD สำหรับอ่านค่า (คุณยังสามารถใช้แล็ปท็อปและอ่านบนจอภาพแบบอนุกรมได้)
5. ภาพร่างที่ใช้เซ็นเซอร์และแสดงค่าอย่างใด

ก่อนอื่นคุณต้องเชื่อมต่อโมดูลและเซ็นเซอร์กับคอนโทรลเลอร์ของคุณ ฉันจะปล่อยให้ส่วนที่ซับซ้อนของ LCD ให้คุณค้นหาบนเว็บ และฉันจะบอกวิธีเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ให้คุณ

โดยปกติแล้ว เซนเซอร์เหล่านั้นจะมาพร้อมกับสายไฟสามสี: ดำ แดง เหลือง สองอันแรกมีไว้สำหรับพลังงาน และอันที่สามมีไว้สำหรับข้อมูล เชื่อมต่อสีดำกับ GNN สีแดงกับ Vcc (5V) และสีเหลืองบนอินพุตแบบอะนาล็อก สมมติว่า A0

ตอนนี้เชื่อมต่อความต้านทานระหว่างสีเหลืองและสีแดงเพื่อให้การเชื่อมต่อสมบูรณ์

เสียบจอ LCD ด้วย (ฉันแนะนำจอ LCD ขนาด 16x2 แบบธรรมดาพร้อมการเชื่อมต่อ i2c เพื่อใช้สายไฟทั้งหมด 4 เส้น) เท่านี้คุณก็ใช้สายไฟและสายเคเบิลเสร็จแล้ว

ตอนนี้ร่างที่ง่ายมาก:

#รวม "OneWire.h"

#รวม "DallasTemperature.h" #define ONE_WIRE_BUS_1 A0 OneWire ourWire1(ONE_WIRE_BUS_1); DallasTemperature sensor1(&ของเราWire1); #รวม "LiquidCrystal_I2C.h"

LiquidCrystal_I2C จอแอลซีดี (0x27, 16, 2); ลอย RawValue =0;

การตั้งค่าเป็นโมฆะ () { lcd.init (); LCD.backlight(); เซ็นเซอร์1.begin(); เซ็นเซอร์1.setResolution(11); } วงเป็นโมฆะ () { sensor1.requestTemperatures (); float RawValue = เซ็นเซอร์1.getTempCByIndex(0); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("สัมผัส 1 "); lcd.print(RawValue, 1); }

อย่างที่คุณเห็น เราใช้ไลบรารี Dallas Temperature และหน้าจอ LCD พร้อมการเชื่อมต่อ i2c

ในการตั้งค่า เราเริ่มต้น LCD และเซ็นเซอร์ และในวงจร เราเพียงแค่ขออุณหภูมิและเก็บค่าไว้ในตัวแปร RawValue เพื่อแสดงบน LCD

หากคุณต้องการทำให้มันง่ายขึ้น เพียงใช้จอภาพอนุกรมกับภาพร่างต่อไปนี้

#รวม "Wire.h"#รวม "OneWire.h" #รวม "DallasTemperature.h" #define ONE_WIRE_BUS_1 A0 OneWire ourWire1(ONE_WIRE_BUS_1); DallasTemperature sensor1(&ของเราWire1);

ลอย RawValue =0;

การตั้งค่าเป็นโมฆะ (){

ล่าช้า (1000); Serial.begin(9600); เซ็นเซอร์1.begin(); เซ็นเซอร์1.setResolution(11);

}

วงเป็นโมฆะ () { sensor1.requestTemperatures (); float RawValue = เซ็นเซอร์1.getTempCByIndex(0); Serial.print("ความรู้สึก 1"); Serial.println (RawValue, 1); }

ตอนนี้ติดตามฉันในแกนหลักของโครงการเพื่อปรับเทียบเซ็นเซอร์

ขั้นตอนที่ 2: การปรับเทียบสองจุด

สิ่งที่ต้องรู้ก่อน

ในการสอบเทียบเทอร์โมเซนเซอร์ คุณต้องวัดค่าบางอย่างที่คุณทราบอุณหภูมิ วิธีง่ายๆ ในการทำที่บ้านคือการใช้น้ำเดือดและอ่างน้ำแข็งละลาย หรือที่เรียกว่าอ่าง "สามจุด" ในกรณีเหล่านั้น เราทราบดีว่าน้ำเดือดที่ 100°C ที่ระดับน้ำทะเล โปรดจำไว้ว่าเพื่อให้วัดได้อย่างแม่นยำ คุณควรทราบระดับความสูงและคำนวณอุณหภูมิจุดเดือดที่เหมาะสมที่นั่น

คุณสามารถตรวจสอบได้ที่นี่!

ความจริงแล้วคุณควรตรวจสอบความกดอากาศไม่ใช่ระดับความสูง แต่ทางนั้นก็แม่นพอสมควร

อ่างสามจุดหรืออ่างน้ำแข็งคืออุณหภูมิที่มีน้ำอยู่ในสถานะของแข็ง ของเหลว และก๊าซสามสถานะ คือ 0, 01°C เราจะใช้, เพื่อลดความซับซ้อน, 0 °C

เมื่อทราบค่าที่เซ็นเซอร์อ่านและค่าที่ควรจะเป็น เราสามารถปรับเปลี่ยนค่าดิบของ DS18B20 ให้ถูกต้องมากขึ้นได้

หมายเหตุ: คุณสามารถใช้อุณหภูมิมากขึ้นในการปรับเทียบเซ็นเซอร์ได้ เพียงแค่ใส่ในสารอื่นๆ ที่คุณทราบจุดเดือด เช่น อีเธอร์ (35 °C), เพนเทน (36, 1°C), อะซิโตน (56°C) หรือ เอทานอล (78, 37°C) แต่สารที่เดือดนั้นผลิตก๊าซไวไฟสูง! ดังนั้นอย่าทำอย่างนั้น!

น้ำเดือด:

ใส่น้ำในหม้อแล้วตั้งไฟจนเดือด (ฟองแก๊สกำลังก่อตัวและน้ำก็กวนเอง) จุ่มเซ็นเซอร์ของคุณในที่ที่ไม่สัมผัสสิ่งใดนอกจากน้ำ รอสองสามนาทีแล้วอ่าน LCD หรือจอภาพอนุกรม

อุณหภูมิควรคงเดิมเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งนาที ถ้าใช่ ให้เขียนค่านั้นลงไป นั่นคือของคุณ: ค่า RawHigh

อ่างอาบน้ำสามจุด:

ตอนนี้เอาแก้วใบใหญ่ (คุณไม่ต้องการอะไรขนาดใหญ่หรือหม้อ) แล้วเติมก้อนน้ำแข็งที่ขอบ ลองใช้ก้อนน้ำแข็งขนาดเล็ก ตอนนี้เติม 80% ของแก้วด้วยน้ำเย็น เติมน้ำแข็งถ้าคันโยกพยายามลงไป

ตอนนี้ใส่เซ็นเซอร์ของคุณไว้ในสิ่งที่เป็นน้ำ/น้ำแข็ง แล้วรอหนึ่งนาทีครึ่ง อ่านอุณหภูมิที่ควรจะคงเดิมเป็นเวลาอย่างน้อย 30 วินาที ถ้าใช่ ให้จดไว้ว่าเป็นค่า RawLow ของคุณ

ขั้นตอนที่ 3: ใช้คุณค่าที่คุณได้รับในทางที่ถูกต้อง

ตอนนี้คุณมีค่าสำคัญบางอย่างแล้ว:

• RawHigh
• RawLow
• ข้อมูลอ้างอิงสูง
• อ้างอิงต่ำ

ค่าอ้างอิงอยู่ที่ 99.9°C สำหรับน้ำเดือด (ที่ระดับความสูง 22 เมตรของฉัน) และ 0°C สำหรับอ่างน้ำแข็งที่กำลังละลาย ตอนนี้คำนวณช่วงสำหรับค่าเหล่านั้น:

• RawRange = RawHigh - RawLow
• ReferenceRange = ReferenceHigh - ReferenceLow

ตอนนี้คุณพร้อมที่จะใช้เซ็นเซอร์นั้นในโปรเจ็กต์อื่นแล้ว โดยแน่ใจว่าเซ็นเซอร์จะให้การวัดที่ถูกต้องแก่คุณ ยังไง? การใช้ค่าที่คุณได้รับในโปรเจ็กต์นี้ คุณจะสร้างด้วยเซ็นเซอร์นั้น

ในโครงการในอนาคตของคุณ คุณจะต้องใช้ค่าที่คุณอ่านในค่านี้ และฉันขอแนะนำให้ใช้ชื่อเดียวกับที่ฉันใช้ที่นี่

ประกาศตัวแปรก่อนส่วนการตั้งค่าเป็นโมฆะ () ดังนี้:

float RawHigh = 99.6;float RawLow = 0.5;float ReferenceHigh = 99.9;float ReferenceLow = 0;float RawRange = RawHigh - RawLow;float ReferenceRange = ReferenceHigh - ReferenceLow;

ทุกครั้งที่ใช้เซ็นเซอร์ คุณสามารถใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อคำนวณค่า CorrectedValue:

float CorrectedValue = (((RawValue - RawLow) * ReferenceRange) / RawRange) + ReferenceLow;

RawValue คือการอ่านค่าของเซ็นเซอร์อย่างชัดเจน

แค่นั้นแหละ!

ตอนนี้คุณรู้วิธีปรับเทียบเซ็นเซอร์ DS18B20 หรือเซ็นเซอร์อื่นๆ ที่คุณจะใช้แล้ว! มีความสุข!