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2.2.2 Termistore (MCP3008)

Nota

A seconda della versione del tuo kit, identifica se hai ADC0834 o MCP3008 e procedi con la sezione corrispondente.

Introduzione

Proprio come la fotoresistenza può rilevare la luce, il termistore è un dispositivo elettronico sensibile alla temperatura che può essere utilizzato per realizzare funzioni di controllo della temperatura, come ad esempio un allarme termico.

Componenti richiesti

In questo progetto, ci servono i seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ARTICOLI IN QUESTO KIT	LINK
Raphael Kit	337	Raphael Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

INTRODUZIONE COMPONENTE	LINK DI ACQUISTO
Scheda di estensione GPIO	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Resistore	ACQUISTA
Termistore	ACQUISTA
MCP3008	-

Schema elettrico

Nome T-Board	fisico	WiringPi	BCM
SPICE0	pin24	10	8
SPIMOSI	pin19	12	10
SPIMISO	pin21	13	9
SPISCLK	pin23	14	11

Procedure sperimentali

Passo 1: Costruisci il circuito.

Passo 2: Vai alla cartella del codice.

cd ~/raphael-kit/nodejs/

Passo 3: Esegui il codice.

sudo node thermistor-2.js

Con l’esecuzione del codice, il termistore rileva la temperatura ambiente che verrà stampata sullo schermo una volta completato il calcolo del programma.

Codice

const mcpadc = require('mcp-spi-adc');

// Apri il canale MCP3008 0 (CH0), ingresso analogico dal partitore di tensione del termistore
const adc = mcpadc.openMcp3008(0, { speedHz: 1350000 }, (err) => {
  if (err) {
    console.error('Impossibile aprire il canale MCP3008:', err);
    process.exit(1);
  }

  console.log('Canale termistore MCP3008 aperto.');

  setInterval(() => {
    adc.read((err, reading) => {
      if (err) {
        console.error('Errore di lettura ADC:', err);
        return;
      }

      const adcValue = reading.value; // Float: 0.0–1.0
      const raw = Math.round(adcValue * 1023); // Valore intero a 10 bit

      const Vr = 3.3 * raw / 1023; // Conversione in tensione (supponendo Vref 3.3V)
      const R0 = 10000;            // Resistenza fissa: 10k
      const B = 3950;              // Costante B
      const Rt = R0 * Vr / (3.3 - Vr); // Resistenza del termistore

      const tempK = 1 / ((Math.log(Rt / R0) / B) + (1 / (273.15 + 25))); // Kelvin
      const tempC = tempK - 273.15; // Celsius
      const tempF = tempC * 1.8 + 32; // Fahrenheit

      console.log(`Celsius: ${tempC.toFixed(2)} °C  |  Fahrenheit: ${tempF.toFixed(2)} °F`);
    });
  }, 1000);
});

Spiegazione del codice

setInterval(() => {
  adc.read((err, reading) => {
    ...
  });
}, 1000);

Imposta un ciclo per leggere dal canale MCP3008 ogni 1000 millisecondi (1 secondo). La funzione read restituisce un valore analogico compreso tra 0,0 e 1,0.

const raw = Math.round(reading.value * 1023);

Converte il valore ADC normalizzato in un valore intero grezzo a 10 bit (intervallo 0–1023).

const Vr = 3.3 * raw / 1023;

Calcola la tensione sul termistore (Vr) utilizzando la lettura ADC. Si presume che la tensione di riferimento dell’MCP3008 sia 3,3V.

const Rt = R0 * Vr / (3.3 - Vr);

Utilizza la formula del partitore di tensione per calcolare la resistenza del termistore Rt, dove R0 è una resistenza fissa (10kΩ) in serie.

const tempK = 1 / ((Math.log(Rt / R0) / B) + (1 / (273.15 + 25)));

Applica l”equazione del parametro B (una forma semplificata dell’equazione di Steinhart-Hart) per stimare la temperatura in Kelvin.

const tempC = tempK - 273.15;
const tempF = tempC * 1.8 + 32;

Queste righe convertono la temperatura da Kelvin a Celsius e poi in Fahrenheit.

console.log(`Celsius: ${tempC.toFixed(2)} °C  |  Fahrenheit: ${tempF.toFixed(2)} °F`);

Stampa su console sia la temperatura in Celsius che in Fahrenheit con due cifre decimali di precisione.