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2.2.2 Thermistor
Bemerkung
Abhängig von Ihrer Kit-Version identifizieren Sie bitte, ob Sie ADC0834 oder MCP3008 haben, und fahren Sie mit dem entsprechenden Abschnitt fort.
Einführung
Genauso wie der Fotowiderstand Licht erfassen kann, ist ein Thermistor ein temperaturempfindliches elektronisches Bauelement, das zur Umsetzung von Temperatursteuerungsfunktionen verwendet werden kann, wie beispielsweise für einen Hitzemelder.
Benötigte Komponenten
Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.
Es ist definitiv praktisch, ein komplettes Set zu kaufen, hier ist der Link:
Name |
ARTIKEL IN DIESEM KIT |
LINK |
|---|---|---|
Raphael Kit |
337 |
Sie können diese auch separat über die folgenden Links kaufen.
KOMPONENTENBESCHREIBUNG |
KAUF-LINK |
|---|---|
- |
Schaltplan
Experimentelle Verfahren
Schritt 1: Schalten Sie den Schaltkreis.
Schritt 2: Navigieren Sie zum Ordner des Codes.
cd ~/raphael-kit/c/2.2.2/
Schritt 3: Kompilieren Sie den Code.
gcc 2.2.2_Thermistor.c -lwiringPi -lm
Bemerkung
-lm dient zum Laden der Mathematik-Bibliothek. Nicht weglassen, sonst gibt es einen Fehler.
Schritt 4: Führen Sie die ausführbare Datei aus.
sudo ./a.out
Nachdem der Code ausgeführt wurde, erfasst der Thermistor die Umgebungstemperatur, die nach Abschluss der Programmberechnung auf dem Bildschirm angezeigt wird.
Bemerkung
Wenn es nach dem Ausführen nicht funktioniert oder die Fehlermeldung „wiringPi.h: Datei oder Verzeichnis nicht gefunden“ angezeigt wird, beziehen Sie sich bitte auf Installieren und Überprüfen von WiringPi.
Code
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
#define ADC_CS 0
#define ADC_CLK 1
#define ADC_DIO 2
uchar get_ADC_Result(uint channel)
{
uchar i;
uchar dat1=0, dat2=0;
int sel = channel > 1 & 1;
int odd = channel & 1;
digitalWrite(ADC_CLK, 1);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK, 0);
delayMicroseconds(2);
pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
digitalWrite(ADC_CS, 0);
// Start bit
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,1); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,1); delayMicroseconds(2);
//Single End mode
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,1); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,1); delayMicroseconds(2);
// ODD
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,odd); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,1); delayMicroseconds(2);
//Select
digitalWrite(ADC_CLK,0);
digitalWrite(ADC_DIO,sel); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,1);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,0);
delayMicroseconds(2);
for(i=0;i<8;i++)
{
digitalWrite(ADC_CLK,1); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,0); delayMicroseconds(2);
pinMode(ADC_DIO, INPUT);
dat1=dat1<<1 | digitalRead(ADC_DIO);
}
for(i=0;i<8;i++)
{
dat2 = dat2 | ((uchar)(digitalRead(ADC_DIO))<<i);
digitalWrite(ADC_CLK,1); delayMicroseconds(2);
digitalWrite(ADC_CLK,0); delayMicroseconds(2);
}
digitalWrite(ADC_CS,1);
pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
return(dat1==dat2) ? dat1 : 0;
}
int main(void)
{
unsigned char analogVal;
double Vr, Rt, temp, cel, Fah;
if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print messageto screen
printf("setup wiringPi failed !");
return 1;
}
pinMode(ADC_CS, OUTPUT);
pinMode(ADC_CLK, OUTPUT);
while(1){
analogVal = get_ADC_Result(0);
Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
cel = temp - 273.15;
Fah = cel * 1.8 +32;
printf("Celsius: %.2f C Fahrenheit: %.2f F\n", cel, Fah);
delay(100);
}
return 0;
}
Code-Erklärung
#include <math.h>
Es gibt eine C-Numerik-Bibliothek, die eine Reihe von Funktionen deklariert, um gängige mathematische Operationen und Transformationen durchzuführen.
analogVal = get_ADC_Result(0);
Diese Funktion dient dazu, den Wert des Thermistors zu lesen.
Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
cel = temp - 273.15;
Fah = cel * 1.8 +32;
printf("Celsius: %.2f C Fahrenheit: %.2f F\n", cel, Fah);
Diese Berechnungen wandeln die Thermistorwerte in Celsiuswerte um.
Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
Diese beiden Codezeilen berechnen die Spannungsverteilung anhand des gelesenen Analogwerts, um Rt (Widerstand des Thermistors) zu erhalten.
temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
Dieser Code bezieht sich darauf, Rt in die Formel TK=1/(ln(RT/RN)/B+1/TN) einzufügen, um die Kelvin-Temperatur zu erhalten.
temp = temp - 273.15;
Umwandlung der Kelvin-Temperatur in Grad Celsius.
Fah = cel * 1.8 +32;
Umwandlung von Grad Celsius in Fahrenheit.
printf("Celsius: %.2f C Fahrenheit: %.2f F\n", cel, Fah);
Anzeige von Grad Celsius, Grad Fahrenheit und deren Einheiten.
Phänomen-Bild
