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3.1.8 Monitor di Surriscaldamento

Introduzione

Potresti voler realizzare un dispositivo di monitoraggio della temperatura per rilevare il surriscaldamento in vari ambienti. Ad esempio, in fabbrica, per attivare un allarme e spegnere automaticamente la macchina in caso di surriscaldamento del circuito. In questa lezione, utilizzeremo un termistore, un joystick, un cicalino, un LED e un LCD per creare un dispositivo intelligente di monitoraggio della temperatura con soglia regolabile.

Componenti

Schema di Collegamento

T-Board Name	physical	wiringPi	BCM
GPIO17	Pin 11	0	17
GPIO18	Pin 12	1	18
GPIO27	Pin 13	2	27
GPIO22	Pin15	3	22
GPIO23	Pin16	4	23
GPIO24	Pin18	5	24
SDA1	Pin 3
SCL1	Pin 5

Procedure Sperimentali

Passo 1: Costruisci il circuito.

Passo 2: Vai nella cartella del codice.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/3.1.8/

Passo 3: Compila il codice.

gcc 3.1.8_OverheatMonitor.c -lwiringPi -lm

Passo 4: Esegui il file eseguibile.

sudo ./a.out

Quando il codice è in esecuzione, la temperatura attuale e la soglia di alta temperatura (40**°C) vengono visualizzate su **I2C LCD1602. Se la temperatura attuale supera la soglia, il cicalino e il LED si accendono per avvisare.

Nota

Se non funziona dopo l’esecuzione o compare un messaggio di errore: "wiringPi.h: No such file or directory", consulta Il codice C non funziona?.

Joystick: il joystick serve per regolare la soglia di alta temperatura. Spostando il Joystick lungo gli assi X e Y si può aumentare o diminuire la soglia. Premere il Joystick una volta per reimpostare la soglia al valore iniziale.

Spiegazione del Codice

int get_joystick_value(){
    uchar x_val;
    uchar y_val;
    x_val = get_ADC_Result(1);
    y_val = get_ADC_Result(2);
    if (x_val > 200){
        return 1;
    }
    else if(x_val < 50){
        return -1;
    }
    else if(y_val > 200){
        return -10;
    }
    else if(y_val < 50){
        return 10;
    }
    else{
        return 0;
    }
}

Questa funzione legge i valori di X e Y. Se X>200, restituisce «1»; X<50, restituisce «-1»; y>200, restituisce «-10»; e y<50, restituisce «10».

void upper_tem_setting(){
    write(0, 0, "Upper Adjust:");
    int change = get_joystick_value();
    upperTem = upperTem + change;
    char str[6];
    snprintf(str,3,"%d",upperTem);
write(0,1,str);
int len;
  len = strlen(str);
  write(len,1,"             ");
    delay(100);
}

Questa funzione regola la soglia e la visualizza su I2C LCD1602.

double temperature(){
    unsigned char temp_value;
    double Vr, Rt, temp, cel, Fah;
    temp_value = get_ADC_Result(0);
    Vr = 5 * (double)(temp_value) / 255;
    Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
    temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
    cel = temp - 273.15;
    Fah = cel * 1.8 +32;
    return cel;
}

Legge il valore analogico di CH0 (termistore) di ADC0834 e lo converte in temperatura.

void monitoring_temp(){
    char str[6];
    double cel = temperature();
    snprintf(str,6,"%.2f",cel);
    write(0, 0, "Temp: ");
    write(6, 0, str);
    snprintf(str,3,"%d",upperTem);
    write(0, 1, "Upper: ");
    write(7, 1, str);
    delay(100);
    if(cel >= upperTem){
        digitalWrite(buzzPin, HIGH);
        digitalWrite(LedPin, HIGH);
    }
    else if(cel < upperTem){
        digitalWrite(buzzPin, LOW);
        digitalWrite(LedPin, LOW);
    }
}

Quando il codice è in esecuzione, la temperatura attuale e la soglia di alta temperatura (40**°C) vengono visualizzate su **I2C LCD1602. Se la temperatura attuale supera la soglia, il cicalino e il LED si accendono per avvisare.

int main(void)
{
    setup();
    int lastState =1;
    int stage=0;
    while (1)
    {
        int currentState = digitalRead(Joy_BtnPin);
        if(currentState==1 && lastState == 0){
            stage=(stage+1)%2;
            delay(100);
            lcd_clear();
        }
        lastState=currentState;
        if (stage==1){
            upper_tem_setting();
        }
        else{
            monitoring_temp();
        }
    }
    return 0;
}

La funzione main() include l’intero processo del programma:

1) All’avvio del programma, il valore iniziale di stage è 0 e la temperatura attuale insieme alla soglia di alta temperatura (40**°C) vengono visualizzate su **I2C LCD1602. Se la temperatura supera la soglia, il cicalino e il LED si attivano per avvisare.

2) Premendo il Joystick, stage diventa 1, consentendo di regolare la soglia di alta temperatura. Spostando il Joystick lungo gli assi X e Y si può aumentare o diminuire la soglia corrente. Premere nuovamente il Joystick per reimpostare la soglia al valore iniziale.