در این راهنما، نحوه خواندن دما با استفاده از ترموکوپل نوع K با آمپلی فایر MAX6675 توسط برد آردوینو را یاد خواهید گرفت. ترموکوپل نوع K نوعی سنسور دما با محدوده اندازه گیری گسترده مانند -200 درجه سانتیگراد تا 1350 درجه سانتیگراد (326- تا 2300 درجه فارنهایت) است.

راه اندازی ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675 (بررسی نحوه کار و کد)

این آموزش نحوه ارتباط ترموکوپل نوع k با برد آردوینو، نصب کتابخانه مورد نیاز و استفاده از یک طرح ساده برای نمایش قرائت سنسور در مانیتور سریال را پوشش می دهد.

ترموکوپل نوع K چیست؟

ترموکوپل وسیله ای است که از دو هادی الکتریکی مختلف تشکیل شده است که یک اتصال الکتریکی – اتصال حرارتی را تشکیل می دهند. تغییر دما در محل اتصال ولتاژ کمی اما قابل اندازه گیری در محل اتصال مرجع ایجاد می کند که می توان از آن برای محاسبه دما استفاده کرد.

راه اندازی ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675 (بررسی نحوه کار و کد)

ترموکوپل را می توان از فلزات مختلف ساخت. فلزات مورد استفاده بر محدوده ولتاژ، هزینه و حساسیت تأثیر می گذارد. ترکیبات استاندارد فلزی وجود دارد که منجر به انواع مختلف ترموکوپل می شود: B، E، J، N، K، R، T و S.

آموزش ما در مورد ترموکوپل نوع k است. ترموکوپل نوع k از هادی های کروم و آلومل ساخته شده و دارای محدوده دمایی 200- تا 1260 درجه سانتیگراد (326- تا 2300 درجه فارنهایت) است.

راه اندازی ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675 (بررسی نحوه کار و کد)

تقویت کننده MAX6675

برای بدست آوردن دما از ترموکوپل به تقویت کننده ترموکوپل نیاز داریم. دمای خروجی از تقویت کننده ترموکوپل به ولتاژ خوانده شده در اتصال مرجع بستگی دارد. ولتاژ در محل اتصال مرجع به اختلاف دما بین اتصال مرجع و اتصال حرارتی بستگی دارد. بنابراین، ما باید دما را در محل اتصال مرجع بدانیم.

راه اندازی ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675 (بررسی نحوه کار و کد)

ماژول MAX6675 با یک ترموکوپل برای اندازه‌گیری دما در محل اتصال مرجع ارائه می‌شود و ولتاژ ناچیز را در محل اتصال مرجع تقویت می‌کند تا بتوانیم آن را با استفاده از میکروکنترلر خود بخوانیم. تقویت کننده MAX6675 با استفاده از پروتکل ارتباطی SPI با یک میکروکنترلر ارتباط برقرار می کند و داده ها با وضوح 12 بیت در خروجی ارسال میکند.

راه اندازی ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675 (بررسی نحوه کار و کد)

در اینجا لیستی از ویژگی های MAX6675 آمده است. برای توضیحات بیشتر، لطفاً به دیتاشیت MAX6675 مراجعه کنید.

  • تبدیل خروجی ترموکوپل نوع k به داده های دیجیتال
  • جبران ساز اتصال سرد
  • رابط سریال ساده سازگار با SPI
    محدوده ولتاژ کاری: 3.0 تا 5.5 ولت
    محدوده دمای کارکرد ماژول: -20 تا 85 درجه سانتیگراد

ارتباط ترموکوپل نوع K با آمپلی فایر MAX6675 و میکروکنترلر

همانطور که قبلا ذکر شد، MAX6675 با استفاده از پروتکل ارتباطی SPI با یک میکروکنترلر ارتباط برقرار می کند.

MAX6675Microcontroller
SOMISO
CSCS
SCKCLK
VCCVCC (3.3V or 5V)
GNDGND

دریافت دما توسط MAX6675 از ترموکوپل K-Type

در این بخش، نحوه دریافت دما از ترموکوپل نوع k را یاد خواهید گرفت. ما یک مثال ساده به شما نشان می دهیم که دما را می خواند و آن را در نمایشگر سریال Arduino IDE نمایش می دهد.

آموزش راه اندازی ترموکوپل نوع K

قطعات مورد نیاز

برای تکمیل این آموزش به قسمت های زیر نیاز دارید:

  • ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675
  • آردوینو 
  • سیم های جامپر (ماده به نر)

شماتیک

همانطور که در دیاگرام شماتیک زیر نشان داده شده است، تقویت کننده MAX6675 را به آردوینو متصل کنید.

راه اندازی ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675 (بررسی نحوه کار و کد)
MAX6675Arduino
GNDGND
VCC3.3V
SCKPin 6
CSPin 5
SOPin 4

نصب کتابخانه آردوینو MAX6675

کتابخانه های مختلفی برای دریافت دما از ترموکوپل نوع K با استفاده از تقویت کننده MAX6675 وجود دارد. ما از کتابخانه max6675 Adafruit استفاده خواهیم کرد.

مراحل بعدی را برای نصب کتابخانه در Arduino IDE خود دنبال کنید:

Arduino IDE خود را باز کنید و به Sketch > Include Library > Manage Libraries بروید. مدیر کتابخانه باید باز شود.

“max6675” را در کادر جستجو جستجو کنید و کتابخانه را از Adafruit نصب کنید.

راه اندازی ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675 (بررسی نحوه کار و کد)

کد – دریافت دما از ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675

دریافت دما از ترموکوپل K-Type با آردوینو بسیار ساده است. این کتابخانه مثالی ارائه می دهد که دما را دریافت می کند و نتایج را روی نمایشگر سریال Arduino IDE نمایش می دهد.

این کد مثال ارائه شده توسط کتابخانه است.

// this example is public domain. enjoy! https://learn.adafruit.com/thermocouple/

#include "max6675.h"

int thermoDO = 4;
int thermoCS = 5;
int thermoCLK = 6;

MAX6675 thermocouple(thermoCLK, thermoCS, thermoDO);

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  Serial.println("MAX6675 test");
  // wait for MAX chip to stabilize
  delay(500);
}

void loop() {
  // basic readout test, just print the current temp
  
  Serial.print("C = "); 
  Serial.println(thermocouple.readCelsius());
  Serial.print("F = ");
  Serial.println(thermocouple.readFahrenheit());
 
  // For the MAX6675 to update, you must delay AT LEAST 250ms between reads!
  delay(1000);
}

نحوه کار

کد را روی برد آردوینو خود آپلود کنید. فراموش نکنید که بردی را که استفاده می کنید در Tools > Board انتخاب کنید و پورت COM که برد شما به آن وصل است را در Tools > Port انتخاب کنید.

پس از آپلود کد، مانیتور سریال را با نرخ باود 9600 باز کنید.

مقادیر دمای جدید در هر ثانیه بر روی مانیتور سریال نمایش داده می شود.

راه اندازی ترموکوپل نوع K با ماژول MAX6675 (بررسی نحوه کار و کد)

نتیجه گیری

در این آموزش نحوه خواندن دما با استفاده از ترموکوپل نوع k با ماژول MAX6675 را یاد گرفتید. ترموکوپل‌ها محدوده اندازه‌گیری دما گسترده‌ای دارند و به شما امکان می‌دهند تا دمای بسیار بالا را در هنگام استفاده از ترموکوپل نوع k با MAX6675 تا 1024 درجه سانتی‌گراد (1875 درجه فارنهایت) بخوانید.

آموزش های مرتبط: راه اندازی سنسور BME680 با استفاده از ESP8266 اندازه گیری گاز، فشار، رطوبت و دما به صورت ساده و وب سرور

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 0 میانگین: 0]
بازگشت به لیست

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید