Рассмотрим первый вариант этой задачи
Надо организовать наблюдение за изменением температуры в определенном помещении
и принять
меры по обеспечению её постоянства или её изменения в заданном диапазоне.
Для измерения температуры в помещении, в жидкости, температуры твердого тела
или расплавленного металла нужны датчики-чувствительные элементы
.
Наиболее
распространены датчики, преобразующие температуру в электрический сигнал
(ток или
напряжение) - аналоговые (термопары, терморезисторы, термисторы) и
цифровые датчики,
а также:
*бесконтактные датчики (пирометры),
*кварцевые преобразователи температуры (частота
колебаний кварцевого генератора зависит от температуры),
*шумовые датчики температуры (для измерения очень низких температур),
*датчики температуры на принципе ядерного квадрупольного
резонанса (ЯКР - датчики ЯКР представляют собой ампулу с веществом,
на которую помещена обмотка, т.е. получается катушка индуктивности, которая
включается в резонансный контур генератора),
*объемные преобразователи - датчики, действующие на
принципе расширении и сжатии веществ при изменении температуры.
подробнее о термисторах - читайте ЗДЕСЬ
Сегодня промышленность предлагает разные датчики температуры, как аналоговые, так
и цифровые:
Для решения нашей задачи ВЫБЕРЕМ сначала АНАЛОГОВЫЙ датчик температуры,
в приобретении которого не будет никаких проблем (например Интернет-магазин
'amperka.ru') - датчик на основе микросхемы TMP36
(работает в диапазоне температур от ?40 °C до +125 °C.).
Теперь СОБЕРЁМ проект - плата "Arduino_Uno", термодатчик
ТМР36, светодиод,
который будет играть роль ИЗВЕЩАТЕЛЯ о превышении некоторого значения
температуры или о снижении температуры ниже заданного значения,
управляющий компьютер с программной средой "Arduino-IDE".
(посмотреть сборку схемы - листайте слайды - щелкайте
по слайдам)
Собирайте вместе с нами !!!
В результате должно получиться:
Теперь надо указать микроконтроллеру ("Ардуино"), что 'он должен
делать', чтобы
прочесть данные от датчика, преобразовать эти данные в значения температуры по
Цельсию, передать эти значения на экран-"монитор" управляющего компьютера, зажечь
светодиод, если температура поднимется выше определенной отметки, включить систему
охлаждения, чтобы снизить температуру - т.е. написать программу для микроконтроллера
в среде "Arduino-IDE".
Для работы с датчиком TMP36 написана библиотека (подпрограмма) "TroykaThermometer",
которая преобразует электрические сигналы датчика в значения температуры
в трех шкалах: по Цельсию, по Фарингейту и по Кельвину.
Скачать
эту бесплатную библиотеку можно ЗДЕСЬ
Перейдя по этой ссылке - надо нажать "Clone or download" и далее нажать
"Download ZIP".
При этом на компьютер скачается библиотека в формате ZIP.
и далее следует открыть среду "Arduino-IDE" и установить эту библиотеку:
и далее
Теперь напишем программу для чтения и визуализации на экране-"Мониторе"
управляющего компьютера показаний термодатчика - температуру в градусах Цельсия:
(аккуратно перепишите эту программу, открыв в среде "Arduino-IDE" новый файл)
Сохраним эту программу под каким-либо именем
и в установим здесь скачанную библиотеку:
В программе появляется строка "#include TroykaThermometer.h".
Теперь надо проверить правильность синтаксиса программы
(нажать в меню первую
'галочку'--> )
Если ошибок нет, то после окончания процесса компиляции, увидим:
Подключаем "Ардуино" к управляющему компьютеру и он определяет порт для
связи с нашей платой; устанавливаем этот порт:
После всех этих настроек - переносим программу в микроконтроллер
(нажимаем в меню вторую кнопку 'стрелку'--> )
Если все нормально, то после окончания процесса ЗАГРУЗКИ, увидим:
ТЕПЕРЬ открываем "Монитор" порта и читаем температуру, которую измерил датчик,
обработал микроконтроллер и визуализировал компьютер:
Таким образом, мы решили ПЕРВУЮ часть этого варианта Задачи_2
- мы научились измерять и наблюдать показания аналогового датчика
температуры на экране (мониторе) управляющего компьютера,
имея специальную библиотеку.
Теперь решим вторую часть этой задачи - если значения температуры
превышают определенный предел, то включаем светодиод (или реле,
или вентилятор, или выдаем на какое-то ТАБЛО сигнал тревоги....).
Для этого напишем следующую программу:
Составьте на своем компьютере вместе с нами
эту программу
Подключим плату "Ардуино" к компьютеру, ЗАГРУЗИМ и запустим программу, включим
"Монитор порта", увидим показания датчика температуры, приложим палец к датчику
для наблюдения за ростом температуры (палец теплый), увидим диапазон изменения
температуры и включение светодиода при (например) 29 градусах.
Т.Е. задача РЕШЕНА.
!!! Проделайте всё это и убедитесь, что все работает, как надо !!!
|
|