2015年05月31日

温度センサー -第3回:回路作成と動作

前回はArduinoのアナログ入力機能について説明を行いました。温度センサーを使って、Arduinoで温度を読み取ります。


1. 部品確認

まず温度センサーのことを調べます。使用する温度センサーは秋月電子通商の「高精度IC温度センサ LM35DZ / 通販コード I-00116」です。
大事なのは、「温度センサーのメーカーが基本としている回路」と「温度センサーのピンと信号の配置(ピン配置)」です。それぞれの情報をLM35のデータシートから引用します。上が回路図、下がピン配置です。
30_温度センサー代表回路.png
引用元:秋月電子通商 通販コードI-00116 データシートより

31_LM35ピン配置.png
引用元:秋月電子通商 通販コードI-00116 データシートより

ピン配置は「Bottom View」と書かれていますので、温度センサーを下から見たときの図です。実際の部品を正面からみるとこのようなピン配置となっています。
31_LM35ピン配置_1.png

この情報を元に回路図を作成していきます。


2. 回路作成

データシートの回路図を確認すると、+VsをArduinoの出力電源、OUTPUTをArduinoのアナログ入力、GNDをArduinoのGNDに接続すれば、温度センサーの出力電圧(=温度)を測ることができそうです。
ここで重要なのが、「電源に入力できる電圧の範囲」です。ここで範囲外の電圧を接続してしまうと、作った回路が動かなかったり、最悪の場合燃えます。ですので、絶対に守らなければなりません。
温度センサーの電源電圧の範囲は4[V]〜20[V]、Arduinoの電源の電圧は5[V]です。よって+VsとArduinoの5Vを接続して大丈夫です。
上記の接続から回路図を作成しました。
31_温度センサー回路図_1.jpg

実際に作成した回路の写真が下図です。
31_IMG_8305.jpg



3. 動かす

回路ができましたので、Arduinoにスイッチを書き込み、電圧を読み取ります。
今回はスケッチは自作せずにArduino公式が公開しているサンプルスケッチReadAnalogVoltageを使います。このスケッチの動作を簡単に説明すると、以下のようになります。
  1. analogRead()関数にてアナログ入力の電圧を読み取る。このときは5[V]を1024分割しているので、値の範囲は0〜1023となる
  2. 読み取った値を0〜1023から、実際の電圧に変換する
  3. 変換した実際の電圧をSegial.println()関数にて、パソコンへ送る

このように、このスケッチではアナログ入力電圧の値をArduinoからパソコンへ送ることができます。
Arduinoから送られてきた値をパソコンで読み取るにはシリアルモニタという機能を使います。
31_シリアルモニタ1.png

これが実際にシリアルモニタで読み込んでいる画面です。
31_シリアルモニタ2.png

このように0.26[V]がアナログ入力にくわえられていることが分かります。
LM35は1[℃]当たり10[mV]ですので、0.26[V]を温度にすると次のようになります。
 260[mV]/10[mV]=26[℃]

これを測定したときの気温は26.5[℃]でしたので、Arduinoで読み取った値とほぼ同じです。


このようにArduinoと温度センサーを接続し、サンプルスケッチを使うことで温度を読み取ることができました。
ただ、この方法ですと温度を知るには、電圧から温度を計算しないといけません。

次回は温度を直接読み取れるように、スケッチを変更していきます。


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posted by ました at 19:52| Comment(0) | TrackBack(0) | 電子工作の実践 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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