آموزش شیلد مولتی فانکشن آردوینو Multi Function دماسنج با LM35

 استفاده از شیلد باعث کاهش سیم کشی و سادگی در نصب می‌شود. همچنین وجود یک شیلد با سنسورهای پرکاربرد و خروجی آنالوگ و دیجیتال از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. شیلد مولتی فانکشن آردوینو Multifunction با در اختیار داشتن سنسورها و رابط کاربری یکی از پرطرفدارترین شیلدهای آردوینو به شمار می‌آید. شیلد مولتی فانکشن از سنسور دما DS18B20، ال ای دی، پتانسیومتر ۱۰K، رابط گیرنده مادون قرمز، رابط سریال برای اتصال ماژول‌های دارای خروجی سریال، ۴ کلید فشاری،بیزر و نمایشگر سون سگمنت، سنسور LM35، ماژول تشخیص کلام Voice Rwcognition، mpu6050 تشکیل شده است. به صورت کلی شیلد مولتی فانکشن را به سه قسمت تقسیم و تحلیل خواهیم کرد. بخش اول ورودی و خروجی اصلی، بخش دوم خواندن سنسورها و بخش سوم اجرای پروژه و کنترل از طریق اپلیکیشن است. در ادامه با مرجع آردوینو به زبان فارسی ، دیجی اسپارک همراه باشید.

خواندن دیتا سنسور Reading Sensor

در آموزش بخش اول شیلد مولتی فانکشن به تحلیل سه بخش اصلی آن پرداختیم. با توجه به ساختار کلی شیلد مولتی فانشکن، این شیلد به سه بخش ورودی و خزوجی Input/Output، خواندن دیتای سنسور Reading Sensor و در نهایت اجرای پروژه دسته بندی می‌شود. در بخش دوم آموزش کار با شیلد مولتی فانکشن به بررسی دیتا سنسور Reading Sensor خواهیم پرداخت. شیلد مولتی فانکشن دارای رابط برای اتصال سنسورهای پرکابرد است. سنسور دما LM35، DS18B20T، Voice Recognition module است. محل قرار گیری هر یک از سنسورها با نام آن ها قرار گرفته شده است. تنها کافیست طبق راهنمای چاپ بر روی شیلد سنسور مورد نظر را بر روی شیلد قرار دهید. همانند تصویر زیر ۶ پین هدر در کنار یکدیگر بر روی شیلد قرار گرفته شده است که با LM35 و DS18B20 مشخص شده است.

سنسور دماسنج LM35

یکی از سنسورهای پرکاربرد دما LM35 می‌باشد. این سنسور ظاهری شبیه به ترانزیستور داشته و دارای ۳ پایه است. خروجی دمای سنسور LM35 بر حسب سانتی گراد (سلسیوس Celsius) کالیبره شده است. ولتاژ مورد نیاز سنسور LM35 بین ۴ تا ۳۰ ولت DC است. خروجی به صورت خطی ۱۰ mv/c است. دمای کاری این سنسور از -۵۵ تا + ۱۵۰ درجه سانتی گراد است.جریان خروجی این سنسور ۱۰ میلی آمپر است. پایه های سنسور LM35 به ترتیب Vs+/ GND/ Vout می‌باشد.

اتصالات

شیلد را مطابق با پایه‌های آردوینو Arduino ، بر روی برد آردوینو همانند تصویر قرار دهید.

اتصال سنسور LM35 به شیلد مولتی فانکشن

برای اتصال سنسور LM35 بر روی شیلد تنها کافیست طبق راهنمای چاپی بر روی شیلد، سنسور دما LM35 را بر روی سه پایه پین هدر (سمت راست) قرار دهید. دقت کنید که سنسور به درستی متصل شود، در غیر اینصورت فعال نخواهد شد. نکته مهم، برای اتصال سنسورهای دما باید جامپر J1 از برد جدا شود.

فراخوانی کتابخانه

برای راه اندازی سنسورها نیاز به فراخوانی سه کتابخانه Library در کد آردوینو Arduinoخواهیم داشت.

• کتابخانه MultiFunction

کتابخانه مولتی فانکشن جهت راه اندازی شیلد فراخوانی می‌شود. لینک دانلود کتابخانه multifunction در صفحه محصول شیلد مولتی فانکشن در قسمت دانلود قرار گرفته شده است. بر روی لینک کلیک کرده و کتابخانه مولتی فانکشن را دانلود کنید. سپس فابل را از حالت زیپ خارج کرده و در مسیر نصب آردوینو کپی کنید.

• کتابخانه TimerOne

لینک دانلود کتابخانه تایمر TimerOne در صفحه محصول شیلد مولتی فانکشن در قسمت دانلود قرار گرفته شده است. بر روی لینک کلیک کرده و کتابخانه مولتی فانکشن را دانلود کنید. سپس فابل را از حالت زیپ خارج کرده و در مسیر نصب آردوینو کپی کنید.

• کتابخانه Wire

کتابخانه wire به صورت پیش فرض در لیست کتابخانه های آردوینو قرار گرفته شده است. آن را فراخوانی کنید.

کد آردوینو سنسور دماسنچ LM35

وسایل مورد نیاز

شیلد مولتی فانکشن آردوینو Arduino MultiFunction Shield

برد آردوینو Arduino UNO

سنسور دما LM35 

تحلیل کد آردوینو

در ابتدا کد را توسط کلیدهای میانبری که برای انتقال کدها در نظر گرفته شده است، کپی و به آردوینو Arduino منتقل کنید. کتابخانه‌های گفته شده را فراخوانی کنید. سپس برنامه را Upload کنید. طبق اتصالات گفته شده در متن آموزش، سنسور دما LM35 بر روی شیلد قرار دهید. با کامپایل برنامه، دمای محیط توسط سنسور LM35 خوانده شده و در سون سگمنت Sevensegment شیلد مولتی فانکشن MultiFunction Shield نمایش داده می‌شود. سنسور دما LM35، دما را بر حسب درجه سانتی گراد خوانده و تا یک رقم اعشار بر روی سون سگمنت SevenSegment نمایش می‌دهد.

 int tempCentigrade = MFS.getLM35Data(); // خواندن دیتا سنسور ۱/۱۰ درجه سانتی گراد
  
  MFS.write((float)tempCentigrade / 10, 1);  // نمایش دما تا یک رقم اعشار

ال ای دی LED مولتی فانکشن

یکی از ورودی‌های اصلی  شیلد مولتی فانکشن MultiFunction ال ای دی های  LED قرار گرفته شده بر روی آن است. ۴ ال ای دی بر روی شیلد مولتی فانکشن برای نمایش وضعیت قرار گرفته شده است. با فراخوانی هر یک از ال ای دی ها و مطابق با کتابخانه شیلد مولتی فانکشن وضعیت هر یک را می‌توانید تعریف کنید. در این آموزش پس از آپلود برنامه هر چهار ال ای دی به صورت ۲ در ۲ با تاخیر ۵۰۰ میلی ثانیه به صورت چشمک زن عمل می‌کنند.

روشن شدن ال ای دی ۱ و ۲

 MFS.blinkLeds(LED_1 | LED_2, ON); // روشن شدن ال ای دی ۱ و ۲ روی شیلد
  delay(500);

روشن شدن ال ای دی ۳ و ۴

MFS.blinkLeds(LED_3 | LED_4, ON); // روشن شدن ال ای دی ۳ و ۴ روی شیلد

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد.

پروژه

اخیرا تصمیم گرفته‌ایم برای تعامل بیشتر با شما کاربران و ایجاد موقعیتی در راستای رقابت دانش کاربران، در انتهای هر آموزش یک پروژه تعریف می‌کنیم. به اولین کاربری که به پروژه تعریف شده پاسخ صحیح بدهد، بن خرید به ارزش ۳۰ هزار تومان از فروشگاه دانشجو کیت ارایه خواهد شد. پروژه: ترموستات طراحی کنید. دو محدوده دمایی توسط ۳ میکروسوئیچ روی برد انتخاب می‌شوند. دمای حد بالا به عنوان دمای ماکزیمم MaxTemp و دمای حد پایین به عنوان دمای مینیمم MinTemp در نظر بگیرید. در محدوده دمایی تعریف شده رله باید عمل کند.

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.