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.. _2.2.2_c_pi5:

2.2.2 Termistor
======================


.. note::

   .. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
      :width: 25%
      :align: left
    

   Dependiendo de la versión de su kit, identifique si tiene **ADC0834** o **MCP3008** y continúe con la sección correspondiente.

Introducción
----------------

Al igual que el fotoresistor puede detectar la luz, el termistor es un dispositivo 
electrónico sensible a la temperatura que se puede utilizar para realizar funciones 
de control de temperatura, como hacer una alarma de calor.

Componentes necesarios
------------------------------

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes. 

.. image:: ../img/list_2.2.2_thermistor.png

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace: 

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Nombre	
        - ARTÍCULOS EN ESTE KIT
        - ENLACE
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE
        - ENLACE DE COMPRA

    *   - :ref:`cpn_gpio_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_thermistor`
        - |link_thermistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_adc0834`
        - \-

Diagrama esquemático
------------------------

.. image:: ../img/image323.png


.. image:: ../img/image324.png


Procedimientos Experimentales
---------------------------------

**Paso 1:** Construye el circuito.

.. image:: ../img/image202.png

**Paso 2:** Ve a la carpeta del código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/c/2.2.2/

**Paso 3:** Compila el código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 2.2.2_Thermistor.c -lwiringPi -lm

.. note::
    -lm es para cargar la biblioteca de matemáticas. No lo omitas o cometerás un error.

**Paso 4:** Ejecuta el archivo compilado.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

Con el código ejecutándose, el termistor detecta la temperatura ambiente que se 
imprimirá en la pantalla una vez que termine el cálculo del programa.

.. note::

    Si no funciona después de ejecutarlo, o aparece un mensaje de error: \"wiringPi.h: No such file or directory\", por favor consulta :ref:`install_wiringpi_pi5`.


**Código**

.. code-block:: c

    #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;
    }

**Explicación del Código**

.. code-block:: c

    #include <math.h>

Hay una biblioteca de numeración en C que declara un conjunto de funciones para
realizar operaciones y transformaciones matemáticas comunes.

.. code-block:: c

    analogVal = get_ADC_Result(0);

Esta función se utiliza para leer el valor del termistor.

.. code-block:: c

    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);

Estos cálculos convierten los valores del termistor en valores Celsius.

.. code-block:: c

    Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
    Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));

Estas dos líneas de código calculan la distribución de voltaje con el valor leído 
analógico para obtener Rt (resistencia del termistor).

.. code-block:: c

    temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));

Este código se refiere a insertar Rt en la fórmula
**T\ K\ =1/(ln(R\ T/R\ N)/B+1/T\ N)** para obtener la temperatura en Kelvin.

.. code-block:: c

    temp = temp - 273.15;

Convierte la temperatura en Kelvin a grados Celsius.

.. code-block:: c

    Fah = cel * 1.8 +32;

Convierte grados Celsius a Fahrenheit.
    
.. code-block:: c

    printf("Celsius: %.2f C  Fahrenheit: %.2f F\n", cel, Fah);

Imprime los grados centígrados, grados Fahrenheit y sus unidades en la pantalla.

Imagen del Fenómeno
-----------------------

.. image:: ../img/image203.jpeg