Arduino NANO:    Temperatur-Sensor LM75

 

Schaltungsdiagramm für den LM75 am I2C-Bus des NANO-Boards   Der Ausgang OS des Sensors wurde nicht benutzt. Statt seiner werden im Prgramm unten, für Schaltungen bei Maximal- bzw. Minimal-Temperaturen, Ausgänge des Arduino NANO benutzt (siehe dort den Einschub Test).   Der Sensor LM75 mißt die Temperatur in Schritten von 0.5°C.. Seine Genauigkeit liegr bei Temperaturen zwischen -25°C und +100°C bei +/- 2%. Datenblatt des LM75
Programm für den Temperatursensor LM 75 /* Temperatursensor LM75 ===================== Anschluß eines Temperatursensors LM75 am I²C—Bus des Arduino NANO Beim Arduino NANO befindet sich SDA (serial Data) am Pin A4 und SCL (serial Clock) an Pin A5. Um den I2C-Bus zu betreiben, muß die Bibliothek Wire.h eingebunden werden.   Der LM75 besitzt drei Adresspins A0, A1, A2, an denen eine Basisadresse für ihn eingestellt werden kann. Es sind dies die Adressen .. 0x48 bis 0x4F. Hier wird die Adresse 0x48 = 79 verwendet. Zudem besitzt er einen Ausgang OS, mit dem externe Geräte beim Über- bzw Unterschreiten von Temperaturen, die in MINtemp und MAXtemp angegeben sind, geschaltet werden können. Diese Möglichkeit wird hier nicht benutzt. Anstelle dieses Ausgangs werden Tore des NANO angesteuert.   Die Textausgaben des Programms können auf dem Ausgabefenster der Entwicklungsumgebung angesehen werden. */ #include <Wire.h>                     // Einbinden der Wire-Bibliothek des Arduino #define I2CadrLM75 0x48               // 7 Bit Basisadresse des LM75, A0=A1=A2=GND // interne Registeradressen des LM75 #define adrTEMP 0                     // Adresse Temperaturregister #define adrKONF 1                     // Adresse Konfigurationsregister /*    Wirkung der Bits im Konfigurationsregister (adrKONF = 1)    ------------------------------------------------------------------------------------    Bit 0: Stromsparmodus:   1 Temperatursensor Stromsparmodus (keine Messung, aber aktive Steuerung)                               Ausgang OS wird auch abgeschaltet                             0 Temperatursensor aktiv (Messungen) Ausgang OS wird wieder freigegeben.    Bit 1: Interrupt Modus:  1 Ausgang OS schaltet bei oberem als auch unterem Schwellwert ein, wird                               zurückgesetzt durch Auslesen des Registers                             0 Ausgang OS schaltet bei oberem Schaltpunkt ein und bei unterem aus                               (default 80°C / 75°C)    Bit 2:                   1 Ausgang OS arbeitet invertiert (ist eingeschalten innerhalb der                               Schwellwerte)                             0 Ausgang OS schaltet bei Überschreiten der eingestellten Schwellwerte    Bits 3 und 4:            mögliche Werte 0-3, Der Wert besagt, wieviele Messzyklen abgewartet werden                               soll, bis Ausgang OS aktiv/inaktiv wird, wenn die eingestellte Bedingung                               erfüllt ist (verhindert Flattern des Ausgangs)    Bits 5 bis 7:             müssen 0 sein */ byte valKonfig = B00000000;   // binäre Setzung des Konfigurationsregisters double tempMIN = 16;          // Minimal-Temperatur. Beim Unterschreiten wird ein Torbit des NANO gesetzt double tempMAX = 25;          // Maximal-Temperatur. Beim Überschreiten wird ein Torbit des NANO gesetzt double temperatur;                             // zurückgegebene Temperatur als double char dataString[7];                            // zurückgegebene Temperatur als formatierter String void setup() {    pinMode (13, OUTPUT);                       // digitale Ausgänge für den Test ..    pinMode (14, OUTPUT);                       // .. schalten wenn tempMIN /tempMAX erreicht    Wire.begin ();                              // Initialisierung der Wire-Bibliothek    Serial.begin (9600);                        // serielle Übertragungsrate 9600 Baud    set_LM75_config ();                         // LM75 Konfigurationsregister setzen    delay (1000); } void loop() {    read_LM75_temperatur ();                    // aktuelle Temperatur aus Register adrTEMP lesen     // Formatierung einer Fließkommazahl zum String (standard avr-libc function)     // dtostrf(double-Variable, minStringLänge mit DezimalPunkt, Zahl der Nachkommastellen, Ablagebuffer)    dtostrf (temperatur, 4, 1, dataString);    Serial.print ("Gemessene Temperatur: ");    // Ausgabe der gemessenen Temperatur    Serial.print (dataString);                  // .. im Format xxx.x    Serial.println ("°C");       // Test: wenn die gemessene Temperatur größer wird als für tempMAX angegeben,     // schaltet sich am NANO die LED 13 ein .. Unterhalb des Wertes wieder aus.     if (temperatur >= tempMAX) digitalWrite(13, HIGH);     else digitalWrite(13, LOW);     // wie oben bei tempMIN, nun an Tor 14     if (temperatur <= tempMIN) digitalWrite(14, HIGH);     else digitalWrite(14, LOW);    delay (5000); }      // LM75 aktuellen Temperaturwert lesen    // ----------------------------------- void read_LM75_temperatur() {    int8_t msb;                                 // int8_t: Werte -128 bis +127    int8_t lsb;      Wire.beginTransmission (I2CadrLM75);        // Start der Übertragung zu einem Slave    Wire.write (adrTEMP);                       // angefragte interne Adresse    Wire.endTransmission ();                    // Ende der Übertragung zu einem Slave      Wire.beginTransmission (I2CadrLM75);    Wire.requestFrom (I2CadrLM75, 2);           // Master will 2 Bytes Daten vom Slave haben    if (Wire.available ()) {                    // .. wenn die Daten verfügbar sind       msb = Wire.read ();                      // .. diese lesen       lsb = Wire.read ();    }    Wire.endTransmission();      temperatur = double(msb);                       // Wert vor dem Komma    if (lsb == -128) temperatur = temperatur+0.5;   // Wert nach dem Komma, (nur 0,5 möglich) }   // LM75 Konfigurationsregister setzen // ---------------------------------- void set_LM75_config() {    Wire.beginTransmission (I2CadrLM75);        // Start der Übertragung zu einem Slave    Wire.write (adrKONF);                       // Adresse Konfigurationsregister senden    Wire.write (valKonfig);                     // Wert in das Register schreiben    Wire.endTransmission ();                    // Ende der Übertragung zu einem Slave }