Controle de Temperatura com Arduino
Projeto interdisciplinar (2º semestre de 2014)
No projeto deste semestre apresentaremos a utilização da placa Arduino no controle liga/desliga de temperatura. Testaremos o projeto em um modelo reduzido de baixo custo. O Arduino controlará o acionamento de atuadores (resistências de aquecimento e exaustores/coolers) buscando alcançar a temperatura de referência.
Desenho de referência para desenvolvimento do protótipo:
1 Arduino
Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica criado com o objetivo de permitir o desenvolvimento de controle de sistemas interativos, de baixo custo e acessível a todos. Além disso, todo material (software, bibliotecas, hardware) é open-source, ou seja, pode ser reproduzido e usado por todos sem a necessidade de pagamento de direitos autorais. Sua plataforma é composta essencialmente de duas partes: O Hardware e o Software.
1.1 Hardware
1.2 Software
Quando tratamos de software na plataforma do Arduino, podemos referir-nos: ao ambiente de desenvolvimento integrado do Arduino e ao software desenvolvido por nós para enviar para a nossa placa. O ambiente de desenvolvimento do Arduino é um compilador gcc (C e C++) que usa uma interface gráfica construída em Java. Basicamente se resume a um programa IDE muito simples de se utilizar e de estender com bibliotecas que podem ser facilmente encontradas. As funções da IDE do Arduino são basicamente duas: Permitir o desenvolvimento de um software e enviá-lo à placa para que possa ser executado.
2 LM35
O sensor LM35 é um sensor de precisão, fabricado pela National Semiconductor (www.national.com), que apresenta uma saída de tensão linear relativa à temperatura em que ele se encontrar no momento em que for alimentado por uma tensão de 4-20Vdc e GND, tendo em sua saída um sinal de 10mV para cada Grau Celsius de temperatura, sendo assim, apresenta uma boa vantagem com relação aos demais sensores de temperatura calibrados em “KELVIN”, não necessitando nenhuma subtração de variáveis para que se obtenha uma escala de temperatura em Graus Celsius.
O LM35 não necessita de qualquer calibração externa ou “trimming” para fornecer com exatidão, valores temperatura com variações de ¼ºC ou até mesmo ¾ºC dentro da faixa de temperatura de –55ºC à 150ºC. Este sensor tem saída com baixa impedância, tensão linear e calibração inerente precisa, fazendo com que o interfaceamento de leitura seja especificamente simples, barateando todo o sistema em função disto.
Este sensor poderá ser alimentado com alimentação simples ou simétrica, dependendo do que se desejar como sinal de saída, mas independentemente disso, a saída continuará sendo de 10mV/ºC. Ele drena apenas 60μA para estas alimentações, sendo assim seu auto-aquecimento é de aproximadamente 0.1ºC ao ar livre.
O sensor será alimentado pelo Arduino que fornece 5V, como as entradas analógicas têm uma resolução de 10 bits, ou seja, 2^10 = 1024 e cada grau corresponde a 10 mV então a expressão da temperatura em função do valor lido na entrada analógica do Arduino será:
temperatura = (valor lido * (5/1023))*100 temperatura = 0,0048875855*valor lido
Escrito
em novembro 18, 2013