سنسور lm335 یک سنسور دماست که در گستره ی وسیعی به صورت خطی عمل می کند. به بیان روشن تر بعد از کالیبره کردن سنسور در دمای مشخص (۲۵ درجه ی سانتیگراد بهترین دما برای کالیبراسیون است.) رابطه ی خروجی سنسور با دما به صورت خطی بوده و با هر درجه افزایش یا کاهش دما به مقدار ۱۰میلی ولت تغییر می کند. به این ترتیب می توان گفت کار کردن با lm335 بسیار ساده بوده و راه اندازی آن زمان و کار زیادی نیاز ندارد.
سنسور lm335 به صورت یک دیود زنر عمل می کند که ولتاژ شکست آن به صورت خطی با دما تغییر می کند و با افزایش یک درجه ی سانتیگراد به اندازه ی ۱۰میلی ولت تغییر می کند. با این توضیح طراحی مدار راه انداز خیلی پیچیده نیست و با توجه به چند نکته به راحتی انجام می گیرد.
- مقاومت R1 برای بایاس معکوس کردن دیود زنر در مدار معادل lm335 استفاده می شود. در انتخاب این مقاومت باید دقت کنیم که مقاومت باید اجازه دهد جریان کافی جهت بردن دیود به ناحیه ی شکست زنری از آن عبور کند. استفاده از مقاومت های بزرگ باعث از کار افتادن سنسور می شود. مثلا اگر از مقاومت ۱۰کیلو اهم استفاده کنیم صرفنظر از مقاومت داخلی سنسور و با فرض داشتن تغذیه ی ۵ولت جریان ۵۰۰میکرو آمپری از سنسور می گذرد. Lm335 برای درست کار کردن به حداقل ۴۵۰میکرو آمپر جریان نیاز دارد و همانطور که می بینیم مقداری که ما به دست آوردیم درست لب مرز است و بعید است با چنین شرایطی سنسور درست کار کند
- انتخاب مقاومت های R2 , R3, R4 به صورتی که در مدار فوق آمده است باعث می شود خروجی سنسور در دمای اتاق و به ازای تغذیه ی ۵ولت در حد ۲.۵ ولت باشد و نوسان ولتاژ خروجی به مقدار لازم برای نمایش دماهای مجاز در گستره ی کاری سنسور را ممکن سازد.
- همانطور که در datasheet سنسور lm335 آمده است می توان برای کالیبره کردن مدار راه انداز سنسور از یک ولوم ۱۰کیلو اهم استفاده کرد ولی در بعضی شرایط مثل کاربرد فعلی این کار منطقی نیست. اولا وجود مقاومت متغیر در مدار به معنی این است که مدار توسط کاربر قابل تغییر و تنظیم است که در بسیاری از موارد که کاربر اطلاعاتی در مورد سیستم و نحوه ی عملکرد آن ندارد مطلوب نیست. در وهله ی بعد و با توجه به این که بناست مقدار سنسور توسط میکروکنترلر خوانده شود طبیعتا نیازی به ولوم نیست و کالیبراسیون توسط برنامه ی داخلی میکرو انجام می شود.
- بدیهی است برای تغذیه ی مدار باید از یک تنظیم کننده ی ولتاژ (رگولاتور) مثل ۷۸۰۵ استفاده کرد تا خروجی سنسور مقداری پایدار داشته باشد.
با استفاده از تنظیم کننده ی ولتاژ ۷۸۰۵ و در دمای ۳۰درجه ی سانتیگراد ولتاژ خروجی سنسور در مدار فوق ۲.۶۹ولت خواهد بود. به این ترتیب در دمای ۱۳۰درجه خروجی تقریبا ۳.۷ولت و در دمای -۲۰درجه ی سانیگراد خروجی در حد ۲.۲ ولت خواهد بود. بنابراین می توان گفت خروجی سنسور در محدوده ی کاری اش در گستره ی قابل قبولی تغییر می کند و از مقدار حداکثر (۵ولت) و حداقل (۰ولت) تجاوز نمی کند.
برای تبدیل خروجی سنسور به دیجیتال مبدل آنالوگ به دیجیتال ۱۰بیتی میکرو استفاده می کنیم و ولتاژ ۵ولت خروجی رگولاتور را به عنوان ولتاژ مرجع به کار می بریم.
(۵-۰)/۱۰۲۴ = ۰.۰۰۴۹≈۵mV
در این شرایط خروجی سنسور به ازای هر درجه تغییر دما ۱۰میلی ولت تغییر می کند و این تغییر به نوبه ی خود باعث دو واحد تغییر در خروجی ADC میکرو کنترلر خواهد شد. پس برای خواندن صحیح مقدار سنسور باید دو کار انجام دهیم:
- مقدار خروجی ADC را بر دو تقسیم کنیم.
- مقدار آفست را از مقدار به دست آمده در مرحله ی قبل کم کنیم. برای این کار مدار را راه اندازی کرده و مقدار خروجی را از روی LCD می خوانیم و دمای واقعی اتاق را از آن کم می کنیم. مقدار به دست آمده همان آفستی است که باید از مقدار خروجی مرحله ی ۱ کم کرد.
**خروجی برنامه در شبیه سازی با مقدار واقعی حدود ۱۰ درجه تفاوت دارد.
عالی بود. بسیار ممنونم. :-*
دوست خوبم من مدار فوق الاده زیبای شما رو ساختم واقعا ازتون ممنونم پسرم تازه به دنیا اومده واسه اتاقش ساختم فقت یه مشکل دارم اونم اینه که دما اتاق رو ۴درجه بالاتر از دمای واقعی نشون میده اگه میشه راهنمایم کنیدچیکار باید بکنم اگر میتونید با نرم افزار اصلاح کنید مدار رو تغییر ندیم بهتره بازم از مدار زیباتون ممنونم.
آقا قدم نورسیده مبارک!
خیلی خوشحالم که نوشته ی من تونسته به کارتون بیاد. ببینید خروجی سنسور در حالت کلی به صورت خطی تغییر می کنه. یعنی اگر در یک دمای خاص سنسور رو کالیبره کنیم در همه ی دماها درست جواب میده. یه نگاهی به این قسمت کد بندازید: temp = temp/2 – 242. در واقع عدد ۲۴۲ کار کالیبراسیون رو برای ما انجام میده.
باید در یک دمای خاص مثلا ۲۵ درجه اونقدر با این عدد بازی کنید تا دمای نمایش داده شده با دمای واقعی برابر بشه. بعد از اون دیگه قاعدتا باید مدار درست کار کنه.
سلام
خسته نباشید .
این فایل rar که گذاشتید فایل شبیه سازی پروتئوس نداره . فقط سی رو داره .
ممنون میشم اگه قرار بدین پروتئوس رو هم.
سلام دوست عزیز
من همین الان فایل رو چک کردم. فایل فشرده ای که من برای دانلود گذاشتم شامل ۴ تا فایله که یکیش فایل c مربوط به کده و سه تای دیگه مربوط به پروتئوس هستن.
دوباره چک کنید اگر نشد اطلاع بدید تا براتون ایمیل کنم.
این مدار رو هنوز نساختم می خواستم یه کاری کنم که روی السی دی دما مورد نیاز برای روشن و خاموش کردن یه شیر برقی رو بعد سنس دما تننظیم کنم!! پیشاپیش از کمکتون ممنونم
سلام دوست عزیز
من دقیقا متوجه نشدم قصد دارید چه کاری انجام بدید. اگر یه مقدار بیشتر توضیح بدید شاید بتونم کمکتون کنم.
اولا باید از مدارتون تشکر کنم. طراحی جالب و هوشمندانه ای داشت.
ولی یک سوالی برای من پیش اومد. مقاوت R4 بین زمین و پایه میکرو قرار گرفته و به پایه adj سنسور متصل نیست درسته؟ نقش این مقاومت توی مدار چیه؟
ممنون ازتوضیحاتتون فقط دیود زنرش چنده؟؟
منظورتون قیمتشه؟ خاطرم نیست دقیقا چقدر بود ولی قیمت آنچنانی نداره.
باید گفت که سنسور lm335 با تغییر هر یک درجه کلوین ۱۰mv در خروجیش ولتاژ میدهد نه درجه سانتیگراد
سلام دوست خوبم
ممنونم که نوشته من رو خوندید و وقت گذاشتید و دیدگاهتون رو برام نوشتید.
چیزی که برای ما مهمه اختلاف دما از نقطه ی مرجعی هست که مثلا در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد در نظر گرفتیم. یعنی ما یک دما رو اننخاب میکنیم و مقدار ولتاژ خروجی رو در اون نقطه اندازه میگیریم. بعد از اون میتونیم بگیم که با هر درجه تغییر دما ما ۱۰میلی ولت اختلاف ولتاژ خواهیم داشت. چون اینجا صحبت از اختلاف دماست فرقی نمیکنه که دما رو بر حسب کلوین بگیم یا درجه سانتگیراد.
با سلام و تشکر از مدار خیلی خوب شما من این مدار را ساختم و نتیجه خوبی هم گرفتم ولی نمی دونم چرا وقتی طول سیم سنسور را تا ده متر زیاد کردم اندازه گیری دچار خطا شد لطفا راهنمایی کنید
سلام دوست عزیز
باید دقت کنید که خروجی سنسور به ازای هر درجه تغییر دما فقط ۱۰میلی ولت تغییر میکنه. استفاده از سیم طولانی طبیعتا به معنای مسیر با مقاومت بالا خواهد بود که مقداری افت ولتاژ ایجاد میکنه و کل محاسبات رو به هم میریزه.
سلام مهندس
جسارتا این روش درست نیست و نیازی به مقدار آفست نیست. سنسور lm335 با ولتاژ ۵ ولت و مقاومت ی مثل ۱k روی دمای ۲۵ درجه سانتی گراد ولتاژ ۲٫۹۸۲ دارد. (مطابق دیتاشیت) و فقط باید بازه تغییرات adc که از ۴۵۷ تا ۸۱۵ میباشد به بازه تغییرات دما
[۱۲۵,, ۵۰-]
تبدیل شود. برای این تبدیل از این فرمول استفاده میشود:
http://stackoverflow.com/questions/929103/convert-a-number-range-to-another-range-maintaining-ratio
و دقت بسیار بالایی هم در محاسبات هست. نیازی به آفست نیست.
با تشکر از سایت خوبتون
سلام دوست عزیز،
ممنونم که مطلب بنده رو خوندید و باز هم ممنونم بابت دیدگاهتون. راستش من در حال حاضر فرصت تست کردن روشی که شما می فرمایید رو ندارم ولی با توجه به توضیحات خوب شما و لینک stackoverflow که گذاشتید درست و منطقی به نظر می رسه. به همین خاطر دیدگاه شما رو منتشر کردم که دوستان دیگه هم بتونن ازش استفاده کنن.
با سلام و تشکر خدا خیرتون بده خیلی لنگش بودم یک در دنیا صد درآخرت خدا به شما اجر بده
با سلام ممنون از مطلبتون
متاسفانه نمیشه دانلود کرد پروژه رو