将热敏电阻与arduino接口以在LCD上测量和显示温度

使用热敏电阻是一种简单且经济的温度检测方法。为了使用热敏电阻测量准确的温度，将需要一个微控制器。因此，这里我们使用带热敏电阻的Arduino读取温度，并使用LCD显示温度。在远程气象站，家庭自动化以及工业和电子设备的保护与控制等各种项目中很有用。

在本教程中，我们将使热敏电阻与Arduino接口并在LCD上显示温度。您可以使用热敏电阻制作各种基于电子电路的项目，以下列出其中一些：

• 使用热敏电阻的温度控制直流风扇
• 使用热敏电阻的火灾报警

所需组件：

1. NTC热敏电阻10k
2. Arduino（任何版本）
3. 10k欧姆电阻
4. 连接线

电路原理图

热敏电阻根据电阻的变化提供温度值。在此电路中，Arduino中的模拟引脚与热敏电阻相连，并且只能提供ADC值，因此，不直接计算热敏电阻的电阻。因此，通过将已知的10k ohm电阻与NTC串联，可使该电路像上图所示的分压器电路。使用该分压器，我们可以得到热敏电阻两端的电压，并利用该电压可以得出此时热敏电阻的电阻。最后，通过将热敏电阻的电阻值放在Stein-Hart方程中，可以得到温度值，如以下部分所述。

热敏电阻

该电路中的关键组件是热敏电阻，它已被用来检测温度的升高。 热敏电阻是对温度敏感的电阻，其电阻会根据温度而变化。有两种类型的热敏电阻NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数），我们使用的是NTC型热敏电阻。NTC热敏电阻是一种电阻，其电阻会随着温度的升高而降低，而在PTC中，它将随着温度的升高而增加。

使用热敏电阻计算温度：

从分压器电路我们知道：

V_输出=（V_输入* Rt）/（R + Rt）

因此，Rt的值为：

Rt = R（Vin / Vout）– 1

在此，Rt为热敏电阻的电阻，R为10k欧姆电阻。您也可以从该分压器计算器计算值。

该方程式用于根据输出电压Vo的测量值计算热敏电阻电阻。我们可以从Arduino引脚A0上的ADC值获得电压Vout的值，如下面给出的Arduino代码所示。

根据热敏电阻的电阻计算温度：

数学上，热敏电阻的电阻只能借助Stein-Hart方程来计算。

T = 1 /（A + Bln（Rt）+ Cln（Rt）³）

其中，A，B和C是常数，Rt是热敏电阻电阻，ln表示log。

项目中使用的热敏电阻的常数值为A = 1.009249522×10 ^-3，B = 2.378405444×10 ^-4，C = 2.019202697×10 ^-7。通过在三个不同温度下输入热敏电阻的三个电阻值，可以从计算器中获得这些常数值。您可以直接从热敏电阻的数据表中获得这些常数值，也可以在不同温度下获得三个电阻值，并使用给定的计算器获得常数值。

因此，为了计算温度，我们只需要热敏电阻的电阻值即可。从上面给出的计算中获得Rt的值后，将这些值放入Stein-hart方程中，我们将获得以开尔文为单位的温度值。由于输出电压的微小变化会引起温度变化。

Arduino热敏电阻代码

本文末尾给出了用于将热敏电阻与Arduino接口的完整Arduino代码。在这里，我们解释了其中的几个部分。

为了执行数学运算，我们使用头文件 “ #include ” 对于LCD标头文件为 “ #include ”。 我们必须使用代码分配LCD的引脚

液晶液晶（44,46,40,52,50,48）;

为了在启动时设置LCD，我们必须在void setup部分中编写代码

虚空setup（）{lcd.begin（16,2）; lcd.clear（）; }

对于使用热敏电阻的电阻通过Stein-Hart方程计算温度，我们在代码中执行了一些简单的数学方程，如上面的计算所示：

浮点a = 1.009249522e-03，b = 2.378405444e-04，c = 2.019202697e-07; 浮点T，logRt，Tf，Tc; 浮动热敏电阻（int Vo）{logRt = log（10000.0 *（（1024.0 / Vo-1）））; T =（1.0 /（A + B * logRt + C * logRt * logRt * logRt））; //我们从这个Stein-Hart方程中得到开氏温度值Tc = T-273.15; //将开尔文转换为摄氏Tf =（Tc * 1.8）+ 32.0; //将开尔文转换为华氏返回T；}

在下面的代码中，功能热敏电阻正在从Arduino的模拟引脚读取值，

lcd.print（（热敏电阻（analogRead（0））））;

并在下面的代码中获取该值，然后计算开始打印

浮动热敏电阻（int Vo）

使用热敏电阻和Arduino测量温度：

要为Arduino提供电源，您可以通过USB将其供电至笔记本电脑或连接12v适配器。LCD与Arduino相连以显示温度值，并且根据电路图连接了热敏电阻。模拟引脚（A0）用于随时检查热敏电阻引脚的电压，并且在通过Arduino代码使用Stein-Hart方程进行计算之后，我们可以获取温度并将其显示在摄氏和华氏温度的LCD上。