شاهد على يوتيوب

مستشعر درجة الحرارة LM75A مع شاشة LCD1602 وواجهة I2C

في هذا الدرس سنتعلم كيفية استخدام مستشعر الحرارة LM75A لعرض قراءات درجة الحرارة بالدرجة المئوية والفهرنهايت على شاشة LCD1602 باستخدام اتصال I2C. يمكن لـ LM75A قياس درجات حرارة تتراوح من -55°C إلى +125°C، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات متعددة. بمجرد اكتمال الإعداد، ستتمكن من رؤية قراءات درجة الحرارة في الوقت الحقيقي على شاشة الـ LCD.

في هذا المشروع سنستخدم حساس LM75A وموديول LCD1602 المتصل عبر I2C، مما يسمح بتوصيلات أبسط وعدد أقل من الدبابيس المستخدمة على الأردوينو. الهدف هو إنشاء نظام يقرأ درجة الحرارة باستمرار ويعرضها على شاشة LCD. إذا احتجت توضيحًا لأي جزء من العملية، تأكد من مشاهدة الشرح المصوّر (في الفيديو عند 00:00).

شرح الأجهزة

المكونات الرئيسية لهذا المشروع تشمل حساس درجة الحرارة LM75A وشاشة LCD1602. يعتبر LM75A حساسًا لدرجة الحرارة يعمل بتوصيل I2C ويوفر قراءات دقيقة لدرجة الحرارة. يتواصل مع الأردوينو عبر سلكين فقط، SDA (خط البيانات) وSCL (خط الساعة)، مما يجعل دمجه في مشاريعك سهلاً.

شاشة LCD1602 هي شاشة عرض 16x2 حرفًا يمكنها عرض ما يصل إلى 32 حرفًا في آنٍ واحد. باستخدام واجهة I2C، يمكننا التحكم بها عبر سلكين إضافيين فقط، مما يبسط بشكل كبير عملية التوصيل. كما أن ميزة الإضاءة الخلفية في الشاشة يمكن أن توفر رؤية أفضل في بيئات ذات إضاءة منخفضة.

تفاصيل ورقة البيانات

• تأكد من توافر مصدر طاقة مناسب (2.7 فولت إلى 5.5 فولت).
• استخدم مقاومات سحب للأعلى على خطّي SDA وSCL إذا لزم الأمر.
• تحقق من تكوين عناوين I2C لعدة أجهزة.
• اجعل الأسلاك قصيرة لتقليل التداخل.
• نطاق درجة حرارة جهاز المراقبة: -55°C إلى +125°C.
• استخدم المراقب التسلسلي لتصحيح قراءات درجة الحرارة.
• تعامل مع حالات الخطأ في الشيفرة بفعالية.
• كن حذراً بشأن متطلبات طاقة الشاشة.

تعليمات التوصيل الكهربائي

لتوصيل حساس الحرارة LM75A وشاشة LCD1602، ابدأ بتوصيل مصدر الطاقة. قم بتوصيل دبوس VCC لكل من LM75A وLCD1602 إلى دبوس 5V على لوحة Arduino. ثم قم بتوصيل دبوس الأرضي (GND) لكلتا الوحدتين إلى دبوس GND على لوحة Arduino.

بعد ذلك، قم بتوصيل خطوط اتصال I2C. يجب توصيل دبوس SDA الخاص بـ LM75A بدبوس A4 على الأردوينو، بينما يجب توصيل دبوس SCL بدبوس A5. يتيح ذلك اتصال I2C بين المستشعر والأردوينو. تأكد من أن الوصلات محكمة لمنع أي أخطاء في الاتصال.

أمثلة على الكود وشرح خطوة بخطوة

في الشيفرة، نقوم أولاً بتضمين المكتبات اللازمة لمستشعر LM75A وشاشة LCD1602. يوضح المقتطف التالي كيفية إنشاء مثيل لمستشعر LM75A:

LM75A lm75a_sensor(false, false, false);

يهيئ هذا السطر كائن حساس LM75A. تتوافق المعاملات البوليانية مع دبابيس A0 وA1 وA2 في LM75A، مما يتيح استخدام عناوين I2C مختلفة عند الحاجة.

بعد ذلك، نعد مراقب المنفذ التسلسلي ونهيئ شاشة LCD:

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  lcd.begin();  
  lcd.backlight();
  lcd.print("Robojax LM75A");
}

هنا نبدأ الاتصال التسلسلي بمعدل 9600 بود ونهيئ شاشة العرض LCD. يتم تشغيل الإضاءة الخلفية وتُطبع رسالة أولية على الشاشة.

في الحلقة الرئيسية، نقرأ درجة الحرارة باستمرار ونعرضها:

float temperature_in_degrees = lm75a_sensor.getTemperatureInDegrees();
if (temperature_in_degrees == INVALID_LM75A_TEMPERATURE) {
  Serial.println("Error while getting temperature");
}

يستخرج هذا القسم درجة الحرارة من المستشعر. إذا كانت القراءة غير صالحة، يتم إرسال رسالة خطأ إلى المراقب التسلسلي. وإلا، يمكن معالجة درجة الحرارة وعرضها على شاشة LCD.

عرض توضيحي / ما الذي تتوقعه

بمجرد توصيل كل شيء ورفع الكود، يجب أن ترى قراءات درجة الحرارة على شاشة LCD1602، بالتناوب بين الدرجة المئوية والفهرنهايت. إذا كان حساس LM75A يعمل بشكل صحيح، فسيقوم بتحديث درجة الحرارة المعروضة باستمرار كل ثانية. إذا كانت هناك أية مشكلات، مثل انقلاب القطبية أو التوصيل الخاطئ، فتحقق من الوصلات وتأكد من استخدام الدبابيس الصحيحة (في الفيديو عند 00:00).

الصور

LCD1602-I2C display module with 4 wires

LM75a-1

LM75a-3

LM75a-12

Arduino_wiring_LM75A_LCD_bb

LCD1602-I2C display module with 4 wires

LM75a-1

LM75a-3

LM75a-12

Arduino_wiring_LM75A_LCD_bb