قراءة درجة الحرارة باستخدام LM35 وعرضها على LCD

تعتبر مراقبة درجات الحرارة أمرًا مهمًا في العديد من التطبيقات، من المتطلبات المنزلية إلى الأنظمة الصناعية وايضا الLCD تعتبر من الامور المهمة جدا في عالم الالكترونيات حيث يمكنك استخدامها لعرض اي نتائج مثل قراءات مستشعرات او بيانات تصل من serialport او غيرهم.

في هذه المقالة، سوف نتعرف على كيفية إنشاء نموذج بسيطلقياس درجة الحرارة باستخدام مستشعر LM35 وعرضها على شاشة LCD، كما وسنضع اثنان LED حيث تضيئ الخضراء بدرجات الحرارة تحت 30 وتضيئ الحمراء بدرجات الحرارة فوق 30. 

• ماذا سوف تتعلم في هذه المقالة؟

1. التعرف على المستشعرات وشاشاة الLCD.
2. كيفية توصيل مستشعر LM35 و شاشة LCD.
3. كتابة كود للقراءة من المستشعر وحساب درجة الحرارة وعرضها على الLCD.

لإكمال هذا المشروع، سوف تحتاج إلى:

1. لوحة Arduino (مثل Arduino Uno)
2. LED (ضوء صغير)
3. مستشعر LM35
4. شاشة LCD 1602_I2C
5. مقاومة 220 أوم
6. لوحة تجريبية (Breadboard)
7. أسلاك توصيل (Jumper Wires)
8. كابل USB لتوصيل Arduino بجهاز الكمبيوتر

مستشعر LM35:

يعد مستشعر LM35 واحدًا من المستشعرات الشائعة لقياس درجة الحرارة، ويمكنه توفير بيانات دقيقة و يتمتع بدقة عالية و سهولة في الاستخدام .

شاشة LCD 1602_I2C:

شاشة LCD 1602 هي شاشة عرض سائل بلوري (Liquid Crystal Display) تستخدم بشكل شائع لعرض المعلومات النصية والأرقام في المشاريع الإلكترونية. تتميز بخاصية عرض 16 حرفًا في كل صف وصفين. وحدة I2C (Inter-Integrated Circuit) تتيح الاتصال مع الشاشة باستخدام عدد أقل من الأسلاك مقارنةً بالاتصال التقليدي. 

خطوة 1: توصيل المكونات:

ملاحظة: بما اننا سنحتاج الGND لعدة قطع (sensor, LCD, LED) لذا سنحتاج لتطبيق ما تعلمناه عن تقسيمات الbreadboard في بوست الفيس بوك التالي:

• https://www.facebook.com/share/p/1GS7bPVu9S/
• قم بتوصيل كبل male to male من الGND في Arduino الى احد منافذ الbreadboard، وكما تعلمنا الان سيصبح لدينا عمود كامل من الpins متصل بالGND لنوصل عليه اكثر من قطعة كل قطعة على pin من pins هذا العمود.
• افعل نفس الشيئ مع ال 5V، قم بتوصيل كبل male to male من ال 5V، الى احد منافذ الbreadboard والذي ايضا سيعطينا عمود pins كامل نصل عليه قطعا لل 5V.

توصيل LM35:

- قم بتوصيل الطرف الأول (VCC) بمصدر الجهد (عادة 5 فولت).

- قم بتوصيل الطرف الثاني (GND) بالأرضي.

- قم بتوصيل الطرف الثالث (الإشارة) إلى أحد مداخل Arduino التناظرية (مثل A0).

توصيل LED:

- نوصل المقاومات على Breadboard

- نوصل الطرف الأقصر ل LED بالمقاومة

- نوصل الطرف الأطول ل LED بمصدر الطاقة GND

توصيل شاشة LCD I2C:

- قم بتوصيل الطرف VCC لشاشة LCD بمصدر الجهد (5 فولت).

- قم بتوصيل الطرف GND بالأرضي.

- قم بتوصيل الطرف SDA إلى المدخل SDA على Arduino (عادة يكون A4).

- قم بتوصيل الطرف SCL إلى المدخل SCL على Arduino (عادة يكون A5).

خطوة 2: كتابة كود Arduino

نقوم الآن بكتابة البرنامج الخاص بـ Arduino لقراءة درجة الحرارة من مستشعر LM35 وعرضها على LCD واضاءة الLED المناسب حسب درجة الحرارة:

خطوة 3: تحميل الكود على Arduino

• توصيل لوحة Arduino بالكمبيوتر: استخدم كابل USB لتوصيل لوحة Arduino بجهاز الكمبيوتر.
• فتح بيئة Arduino IDE: افتح بيئة البرمجة Arduino IDE، والصق الكود الموجود أعلاه.
• تحميل الكود: اضغط على زر "رفع" (Upload) لتحميل البرنامج إلى لوحة Arduino.

تحميل ملف المشروع

يمكنك تحميل الكود الكامل للمشروع هنا

كيف تحمل الكود على Arduino وعلى TinkerCAD

• على Arduino: اتبع التعليمات أعلاه لتوصيل اللوحة ورفع الكود باستخدام بيئة Arduino IDE.
• على TinkerCAD:
  1. افتح موقع TinkerCAD وسجل دخولك.
  2. اختر "دوائر" (Circuits) من القائمة، ثم أنشئ مشروعًا جديدًا.
  3. قم بإضافة المكونات المطلوبة (Arduino، زر ضغط، LED) وأعد تكوين الدائرة كما هو موضح في الشرح.
  4. الصق الكود في محرر الكود الخاص بـ TinkerCAD، واضغط على "بدء المحاكاة" لرؤية النتائج.