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6.3 高温アラーム

次に、サーミスター、プッシュボタン、ポテンショメータ、LCDを使用して、高温アラームデバイスを作成します。 LCD1602は、サーミスターで検出される温度と、ポテンショメータを使用して調整できる高温閾値を表示します。 閾値は同時にEEPROMに保存されるため、現在の温度が閾値を超えると、ブザーが鳴ります。

必要な部品

このプロジェクトには、以下の部品が必要です。

一式を購入するのは確かに便利です。こちらがリンクです:

名前	このキットのアイテム	リンク
3 in 1 Starter Kit	380+	3 in 1 Starter Kit

以下のリンクから個別に購入することもできます。

コンポーネントの紹介	購入リンク
Arduino Uno R4 Minima	-
ブレッドボード	購入
ジャンパーワイヤー	購入
抵抗器	購入
ブザー	-
ボタン	購入
I2C LCD1602	購入
サーミスタ	購入
ポテンショメーター	購入

回路図

配線図

コード

注釈

• ファイル 6.3.high_tem_alarm.ino は、 3in1-kit\learning_project\6.3.high_tem_alarm のパスの下で直接開くことができます。

• または、このコードをArduino IDEにコピーしてください。

• ここでは LiquidCrystal I2C ライブラリが使用されています。 Library Manager からインストールできます。

  

コードが正常にアップロードされた後、LCD1602はサーミスターで検出される温度と高温閾値を表示します。この閾値はポテンショメータを使用して調整することができます。閾値は同時にEEPROMに保存されるため、現在の温度が閾値を超えると、ブザーが鳴ります。

注釈

コードと配線が問題ないのに、LCDが内容を表示しない場合は、背面のポテンショメータを回して調整してください。

どのように動作するのか？

1. ボタン、ブザー、I2C LCD1602の初期化を行い、EEPROMの値を読み取ります。また、ボタンの状態を読み取るために、ここでは割り込みも使用されています。

   void setup()
   {
       pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
       pinMode(buttonPin, INPUT);
       lcd.init();
       lcd.backlight();
       upperTem = EEPROM.read(0);
       delay(1000);
       attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin), buttonState, FALLING);
   }
   

   • この割り込みはボタンの状態を読み取るために使用されます。ボタンが押されると、 buttonPin が低から高に変わります。

   • 割り込みが発生すると、buttonState関数が呼び出され、変数stateの値が切り替えられます。

   • FALLING は、 buttonPin が低から高になるときに割り込みが発生することを意味します。

2. 高温のしきい値を設定するため、メインプログラム内でstateが1の場合（ボタンが押されると0と1の間で切り替わる）に upperTemSetting() 関数が呼び出され、そうでなければ monitoringTemp() が呼び出され、現在の温度と設定されたしきい値が表示されます。

   void loop()
   {
       if (state == 1)
       {
           upperTemSetting();
       }
       else {
           monitoringTemp();
       }
   }
   

3. upperTemSetting() 関数について。

   void upperTemSetting()
   {
       int setTem = 0;
   
       lcd.clear();
       lcd.setCursor(0, 0);
       lcd.print("Adjusting...");
       lcd.setCursor(0, 1);
       lcd.print("Upper Tem: ");
   
       while (1) {
           lcd.setCursor(11, 1);
           setTem = map(analogRead(potPin), 0, 1023, 0, 100);
           lcd.print(setTem);
           if (state == 0)
           {
               EEPROM.write(0, setTem);
               upperTem = setTem;
               lcd.clear();
               return;
           }
       }
   }
   

   • この関数を使うとしきい値を設定できます。この関数に入ると、LCD1602に現在のしきい値が表示され、これはポテンショメータを使って変更することができます。このしきい値はEEPROMに保存され、ボタンが再び押されると終了します。

4. monitoringTemp() 関数について。

   void monitoringTemp()
   {
       long a = analogRead(temPin);
       float tempC = beta / (log((1025.0 * 10 / a - 10) / 10) + beta / 298.0) - 273.0;
       float tempF = 1.8 * tempC + 32.0;
       lcd.setCursor(0, 0);
       lcd.print("Temp: ");
       lcd.print(tempC);
       lcd.print(char(223));
       lcd.print("C   ");
       lcd.setCursor(0, 1);
       lcd.print("Upper: ");
       lcd.print(upperTem);
       lcd.print(char(223));
       lcd.print("C   ");
       delay(300);
       if (tempC >= upperTem)
       {
           digitalWrite(buzzerPin, HIGH);
           delay(50);
           digitalWrite(buzzerPin, LOW);
           delay(10);
       }
       else
       {
           digitalWrite(buzzerPin, LOW);
       }
   }
   

   • この関数を使用すると、温度を表示し、アラームを設定することができます。

   • サーミスタの値が読み取られ、それからセ氏温度に変換され、LCD1602に表示されます。

   • 設定されたしきい値もLCDに表示されます。

   • 現在の温度がしきい値よりも高い場合、ブザーがアラームを鳴らします。