ESP32 টিউটোরিয়াল ২৫/৫৫ - NTC ও LCD ব্যবহার করে তাপমাত্রা পরিমাপ | SunFounder-এর ESP32 IoT লার্নিং কিট

ESP32 টিউটোরিয়াল ২৫/৫৫ - NTC ও LCD ব্যবহার করে তাপমাত্রা পরিমাপ | SunFounder-এর ESP32 IoT লার্নিং কিট

এই টিউটোরিয়ালে, আমরা শিখব কীভাবে একটি নেগেটিভ টেম্পারেচার কোএফিসিয়েন্ট (NTC) থার্মিস্টর ব্যবহার করে তাপমাত্রা পরিমাপ করা যায় এবং ESP32 মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করে একটি LCD স্ক্রিনে রিডিং প্রদর্শন করা যায়। প্রকল্পটিতে একটি NTC থার্মিস্টরকে ESP32-এর সাথে সংযুক্ত করা এবং সেলসিয়াস ও ফারেনহাইট উভয়েই তাপমাত্রা রিডিং দেখাতে একটি LCD ব্যবহার করা জড়িত থাকবে। ESP32 প্ল্যাটফর্ম ব্যবহার করে তাপমাত্রা সেন্সিং এবং ডিসপ্লে কৌশল শুরু করার এটি একটি দুর্দান্ত উপায়।

আমরা SunFounder-এর ESP32 এক্সটেনশন বোর্ড ব্যবহার করব, যা বিল্ট-ইন Wi-Fi এবং ব্লুটুথ সহ ESP32-এর ক্ষমতা বাড়ায়। এই বোর্ডটি বিভিন্ন সেন্সর এবং ডিসপ্লের সাথে সহজেই সংহত করা যায়, যা এটিকে IoT প্রকল্পের জন্য আদর্শ করে তোলে। NTC থার্মিস্টর তার প্রতিরোধের উপর ভিত্তি করে তাপমাত্রা রিডিং প্রদান করবে, যা তাপমাত্রার সাথে বিপরীতভাবে পরিবর্তিত হয়। সেটআপ এবং কোড সম্পর্কে আরও স্পষ্টতার জন্য, ভিডিওটি (ভিডিওতে 00:00-এ) দেখতে ভুলবেন না।

হার্ডওয়্যার ব্যাখ্যা

এই প্রকল্পে ব্যবহৃত প্রধান উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ESP32 মাইক্রোকন্ট্রোলার, একটি NTC থার্মিস্টর, একটি রোধক এবং একটি LCD ডিসপ্লে। ESP32 কেন্দ্রীয় প্রসেসিং ইউনিট হিসাবে কাজ করে, থার্মিস্টর থেকে ডেটা পরিচালনা করে এবং LCD ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করে। NTC থার্মিস্টর তাপমাত্রা অনুযায়ী তার প্রতিরোধ পরিবর্তন করে, যা আমাদের একটি নির্দিষ্ট রোধকের সাথে ভোল্টেজ ডিভাইডার কনফিগারেশনের উপর ভিত্তি করে তাপমাত্রা গণনা করতে দেয়।

LCD ডিসপ্লে সেলসিয়াস এবং ফারেনহাইট উভয়েই তাপমাত্রা রিডিং দেখাবে। আমরা LCD-এর সাথে যোগাযোগ করতে I2C প্রোটোকল ব্যবহার করব, যা প্রয়োজনীয় পিনের সংখ্যা কমিয়ে ওয়্যারিং সহজ করে। NTC থার্মিস্টরের একটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেখানে তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে এর প্রতিরোধ হ্রাস পায়, যা আমাদের গণনার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

ডেটাশিট বিবরণ

• থার্মিস্টরটি প্রত্যাশিত তাপমাত্রা পরিসরের জন্য রেট করা হয়েছে তা নিশ্চিত করুন।
• ভোল্টেজ ডিভাইডারের জন্য একটি 10 kΩ রোধক ব্যবহার করুন; অন্যথায়, রিডিং ভুল হবে।
• শর্ট সার্কিট এড়াতে সংযোগ যাচাই করুন।
• LCD-এর I2C ঠিকানা সঠিক রাখুন (সাধারণত 0x27)।
• ESP32 এবং পেরিফেরালগুলির জন্য উপযুক্ত পাওয়ার সাপ্লাই লেভেল ব্যবহার করুন।
• সিরিয়াল মনিটরের বড রেট কোড সেটিংসের (115200) সাথে মেলে তা পরীক্ষা করুন।

ওয়্যারিং নির্দেশাবলী

উপাদানগুলি ওয়্যার করতে, প্রথমে NTC থার্মিস্টরকে ESP32-এর সাথে সংযুক্ত করে শুরু করুন। থার্মিস্টরের কোনো পোলারিটি নেই, তাই এটি যেকোনো দিকে সংযুক্ত করা যেতে পারে। থার্মিস্টরের একটি লিড ESP32-এর গ্রাউন্ড (GND) পিনের সাথে সংযুক্ত করুন। অন্য লিডটি একটি 10 kΩ রোধকের সাথে সংযুক্ত হয়, যা তারপর ESP32-এর 3.3V পিনের সাথে সংযুক্ত হয়। থার্মিস্টর এবং রোধকের মধ্যে সংযোগস্থলটি ESP32-এর পিন 35-এর সাথে সংযুক্ত হবে, যা তাপমাত্রা গণনার জন্য ভোল্টেজ পড়বে।

LCD-এর জন্য, গ্রাউন্ড পিন (সাধারণত উপরের থেকে দ্বিতীয় পিন) ESP32-এর GND-এর সাথে সংযুক্ত করুন। তারপর, VCC (প্রায়শই প্রথম পিন) ESP32-এর 5V পিনের সাথে সংযুক্ত করুন। SDA পিন (সাধারণত তৃতীয় পিন) ESP32-এর পিন 21-এর সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত, এবং SCL পিন (প্রায়শই চতুর্থ পিন) পিন 22-এর সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত। নিশ্চিত করুন যে সমস্ত সংযোগ নিরাপদ এবং কোনো ভুল এড়াতে পিন নম্বরগুলি পুনরায় পরীক্ষা করুন।

কোড উদাহরণ ও ওয়াকথ্রু

কোডটি থার্মিস্টরের জন্য ধ্রুবক সংজ্ঞায়িত করে শুরু হয়, যার মধ্যে পিন নম্বর, রেফারেন্স ভোল্টেজ এবং প্রতিরোধের মান অন্তর্ভুক্ত। সেটআপ ফাংশন সিরিয়াল যোগাযোগ শুরু করে এবং থার্মিস্টর পিনকে ইনপুট হিসাবে সেট করে।

const int thermistorPin = 35; // থার্মিস্টরের সাথে সংযুক্ত পিন
const float referenceVoltage = 3.3;
const float referenceResistor = 10000; // 'অন্য' রোধক

প্রধান লুপ থার্মিস্টর পিন থেকে অ্যানালগ মান পড়ে, প্রতিরোধ গণনা করে এবং তারপর বিটা প্যারামিটার সমীকরণ ব্যবহার করে সেলসিয়াস এবং ফারেনহাইট উভয়েই তাপমাত্রা গণনা করে। গণনা করা মানগুলি সিরিয়াল মনিটরে প্রিন্ট করা হয়।

int adcValue = analogRead(thermistorPin); // ADC মান পড়ুন
float voltage = (adcValue * referenceVoltage) / 4095.0; // ভোল্টেজ গণনা করুন
float resistance = (voltage * referenceResistor) / (referenceVoltage - voltage); // থার্মিস্টর প্রতিরোধ গণনা করুন

অবশেষে, তাপমাত্রা LCD-তে প্রদর্শিত হয়। তাপমাত্রার মান দেখাতে lcd.print() ফাংশন ব্যবহার করা হয়, ডিগ্রি প্রতীক সহ।

lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temp: ");
lcd.print(tempC, 1);
lcd.write(223); // ডিগ্রি প্রতীক
lcd.print("C");

এই কোডটি কার্যকরভাবে প্রতি 300 মিলিসেকেন্ডে সর্বশেষ তাপমাত্রা রিডিং দিয়ে LCD আপডেট করে, যা রিয়েল-টাইম মনিটরিংয়ের অনুমতি দেয়।

প্রদর্শন / কী আশা করবেন

কোডটি চালানোর এবং ওয়্যারিং সম্পন্ন করার পর, আপনার এলসিডিতে সেলসিয়াস এবং ফারেনহাইট উভয় স্কেলে তাপমাত্রা রিডিং প্রদর্শিত হতে দেখা উচিত। আপনি যদি থার্মিস্টরটি হাতে ধরে রাখেন, তাহলে রেজিস্ট্যান্স কমার সাথে সাথে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেতে লক্ষ্য করবেন। বিপরীত পোলারিটি সম্পর্কে সতর্ক থাকুন এবং সংযোগগুলো নিরাপদ কিনা নিশ্চিত করুন, কারণ ভুল ওয়্যারিং ভুল রিডিংয়ের কারণ হতে পারে (ভিডিওতে ০৪:৫০ মিনিটে)।

ভিডিও টাইমস্ট্যাম্প

• ০০:০০ শুরু
• ১:৫০ প্রকল্পের পরিচিতি
• ৫:৩২ ওয়্যারিং ব্যাখ্যা করা হয়েছে
• ৮:২০ ESP32-এর জন্য Arduino NTC কোড ব্যাখ্যা করা হয়েছে
• ১৩:৩৮ Arduino IDE-তে ESP32 বোর্ড এবং COM পোর্ট নির্বাচন
• ১৫:২০ NTC তাপমাত্রা পরিমাপের প্রদর্শন
• ১৭:৩৪ ESP32-এর সাথে LCD1602-এ NTC তাপমাত্রা
• ১৮:৪২ LCD সহ NTC Arduino কোড ব্যাখ্যা করা হয়েছে
• ২১:১৫ LCD-তে তাপমাত্রার প্রদর্শন
• ২৩:১৩ সবুজ LCD নাকি নীল LCD1601?

ছবি

ESP32-11_LCD-wiring

ESP32-11_LCD-wiring-schematic

NTC_thermistor

ESP32-25-NTC_thermometer_schematic

ESP32-25-NTC_thermometer_wiring

NTC_formula

ESP32-25-NTC_thermometeLCD

ESP32-11_LCD-wiring

ESP32-11_LCD-wiring-schematic

NTC_thermistor

ESP32-25-NTC_thermometer_schematic

ESP32-25-NTC_thermometer_wiring

NTC_formula

ESP32-25-NTC_thermometeLCD

// Define constants
const int thermistorPin = 35; // Pin connected to the thermistor
const float referenceVoltage = 3.3;
const float referenceResistor = 10000; // the 'other' resistor
const float beta = 3950; // Beta value (Typical Value)
const float nominalTemperature = 25; // Nominal temperature for calculating the temperature coefficient
const float nominalResistance = 10000; // Resistance value at nominal temperature

void setup() {
  Serial.begin(115200); // Initialize serial communication
  pinMode(thermistorPin, INPUT); // Set pin as input
}

void loop() {
  int adcValue = analogRead(thermistorPin); // Read ADC value
  float voltage = (adcValue * referenceVoltage) / 4095.0; // Calculate voltage
  float resistance = (voltage * referenceResistor) / (referenceVoltage - voltage); // Calculate thermistor resistance with updated configuration

  // Calculate temperature using the Beta parameter equation
  float tempK = 1 / (((log(resistance / nominalResistance)) / beta) + (1 / (nominalTemperature + 273.15)));
  
  float tempC = tempK - 273.15; // Get temperature in Celsius
  float tempF = 1.8 * tempC + 32.0; // Get temperature in Fahrenheit

  //Print temperature
  printf("TempC: %.2f C\n", tempC);
  printf("TempF: %.2f F\n", tempF);

  delay(300); // Wait 1 second
}

/*
This is Lesson 25/55 of SunFounder's ESP32 IoT Learning kit code
displays temperature from NTC on LCD screen
written by Ahmad Shamshiri for SunFounder's ESP32 IoT Learnign kit
watch full video https://youtu.be/zJh-gWY0DmE
download this code, wiring diagram and other resources from https://robojax.com/RJT707

*/

#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

//SDA->21,SCL->22 
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display


// Define constants
const int thermistorPin = 35; // Pin connected to the thermistor
const float referenceVoltage = 3.3;
const float referenceResistor = 10000; // Resistance value (10k)
const float beta = 3950; // Beta value (Typical Value)
const float nominalTemperature = 25; // Nominal temperature for calculating the temperature coefficient
const float nominalResistance = 10000; // Resistance value at nominal temperature

void setup() {

  lcd.clear(); 
  lcd.init();// initialize the lcd 
  lcd.backlight(); // Turns on the LCD backlight.

  //Serial.begin(115200); // Initialize serial communication
  pinMode(thermistorPin, INPUT); // Set pin as input
}

void loop() {
  int adcValue = analogRead(thermistorPin); // Read ADC value
  float voltage = (adcValue * referenceVoltage) / 4095.0; // Calculate voltage
  float resistance = (voltage * referenceResistor) / (referenceVoltage - voltage); // Calculate thermistor resistance with updated configuration

  // Calculate temperature using the Beta parameter equation
  float tempK = 1 / (((log(resistance / nominalResistance)) / beta) + (1 / (nominalTemperature + 273.15)));
  
  float tempC = tempK - 273.15; // Get temperature in Celsius
  float tempF = 1.8 * tempC + 32.0; // Get temperature in Fahrenheit

  //Print temperature
  //printf("TempC: %.2f C\n", tempC);
  //printf("TempF: %.2f F\n", tempF);

  // Display temperature on LCD
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temp: ");
  lcd.print(tempC, 1);
  lcd.write(223); // Degree symbol
  lcd.print("C");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Temp: ");
  lcd.print(tempF, 1);
  lcd.write(223); // Degree symbol
  lcd.print("F");

  delay(300); // Wait 1 second
}