KY-013 Capteur de température CTN

#include <Adafruit_ADS1X15.h>
#include <math.h>

Adafruit_ADS1115 ads;

void setup(void)
{
  Serial.begin(9600);
  
  Serial.println("Les valeurs de l'entrée analogique A1 de l'ADS1115 sont lues et sorties.");
  Serial.println("Gamme ADC: +/- 4.096V 1 bit = 0.125mV");
  
  // Te module dispose d'amplificateurs de signaux sur ses entrées analogiques, 
  // dont l'amplification peut être configurée par logiciel dans les plages ci-dessous.
  // Ceci est souhaité dans le cas où une certaine plage de tension est attendue 
  // comme résultat de mesure et une plage est attendue comme résultat de mesure 
  // et ainsi une résolution plus élevée du signal est obtenue.
  // ADS1115
  // -------
  // ads.setGain(GAIN_TWOTHIRDS); // 2/3x gain +/- 6.144V 1 bit = 0.1875mV
  // ads.setGain(GAIN_ONE); // 1x gain +/- 4.096V 1 bit = 0.125mV
  // ads.setGain(GAIN_TWO); // 2x gain +/- 2.048V 1 bit = 0.0625mV
  // ads.setGain(GAIN_FOUR); // 4x gain +/- 1.024V 1 bit = 0.03125mV
  // ads.setGain(GAIN_EIGHT); // 8x gain +/- 0.512V 1 bit = 0.015625mV
  // ads.setGain(GAIN_SIXTEEN); // 16x gain +/- 0.256V 1 bit = 0.0078125mV
  
  ads.begin();
}

void loop(void)
{
  uint16_t adc1;
  float voltage1;
  float gain_conversion_factor;
  
  // La commande "ads.readADC_SingleEnded(0)" est l'opération réelle qui lance la mesure dans l'ADC.
  // Le "0" comme variable pour cette fonction définit le canal utilisé qui doit être mesuré.
  // Si, par exemple, le troisième canal doit être mesuré, cette variable doit être remplacée par "3".
  adc1 = ads.readADC_SingleEnded(1);
  
  // Conversion des valeurs enregistrées en une tension.
  voltage1 = ads.computeVolts(adc1);
  
  // Sortir les valeurs sur l'interface série
  Serial.print("Entrée analogique 1: "); Serial.print(voltage1); Serial.println(" V");
 
  double Temp;
  Temp = ((voltage1 / 3300) * 10000) / (1 - (voltage1 / 3300));
  Temp = 1 / ((1/298.15) + (1 / 3950.0) * log(Temp / 10000));
  Temp = Temp - 273.15;
  
  Serial.print("La température actuelle est:");
  Serial.print(Temp);
  Serial.println("°C");
  Serial.println("---------------------------------------");

  delay(1000);
}

Ce module contient une thermistance NTC qui peut mesurer des températures comprises entre -55°C et +125°C. La valeur de la résistance diminue à des températures plus élevées. À des températures plus élevées, la valeur de la résistance diminue.

Cette variation de résistance peut être mathématiquement approchée et convertie en une courbe linéaire et le coefficient de température (dépendance de la variation de résistance par rapport à la variation de température) peut être déterminé. À l'aide de ceux-ci, il est toujours possible de calculer la température du courant si la résistance du courant est connue.

Cette résistance peut être déterminée à l'aide d'un diviseur de tension, où une tension connue est répartie sur une résistance connue et une résistance inconnue (variable). En utilisant cette tension mesurée, la résistance peut alors être calculée - le calcul exact est donné dans les exemples de code ci-dessous.

Données techniques

Comprend un NTC
Plage de mesure	-55°C à +125°C
Résistance connue	10kΩ
Résistance spécifique du NTC	3950Ω

Affectation des broches

Exemple de code Raspberry Pi

Affectation des broches Raspberry Pi

Raspberry Pi	Capteur
-	Signal
3,3 V [Pin 1]	+V
GND [Pin 6]	GND

Capteur	KY-053
Signal	A0
+V	-
GND	-

Raspberry Pi	KY-053
GPIO 3 [Pin 5]	SCL
Gpio 2 [Pin 3]	SDA
3,3 V [Pin 1]	VDD
GND [Pin 6]	GND

Il s'agit d'un programme d'exemple similaire, à la différence qu'ici, aucune LED n'est allumée, mais quelque chose est émis dans la console lorsqu'un signal est détecté.

Capteur analogique, il faut donc respecter les points suivants.

Contrairement à l'Arduino, le Raspberry Pi n'a pas d'entrées analogiques ou il n'y a pas d'ADC (convertisseur analogique numérique) intégré dans la puce du Raspberry Pi. Cela limite le Raspberry Pi, si vous voulez utiliser des capteurs, où les valeurs de sortie ne sont pas numériques [valeur de tension dépassée -> valeur numérique ON | valeur de tension sous-cotée -> valeur numérique OFF | exemple : bouton enfoncé [ON] bouton relâché [OFF]], mais il doit s'agir d'une valeur variable continue (exemple : potentiomètre -> autre position = autre valeur de tension).

Pour éviter ce problème, notre kit de capteur X40 a le KY-053, un module avec ADC précis de 16 bits, que vous pouvez utiliser sur le Raspberry pour l'étendre avec 4 entrées analogiques. Il est connecté au Raspberry Pi via I2C, prend en charge la mesure analogique et transmet la valeur numérique au Raspberry Pi.

Ainsi, nous recommandons de connecter le module KY-053 avec ledit ADC entre les capteurs analogiques de cet ensemble. Pour plus d'informations, veuillez consulter la page d'information sur le convertisseur analogique-numérique KY-053.

Le programme utilise les bibliothèques Python ADS1x15 et I2C correspondantes d'Adafruit pour piloter l'ADC ADS1115. Ceux-ci ont été publiés au lien suivant https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_ADS1x15 sous la licence MIT. Les bibliothèques requises ne sont pas incluses dans le paquet de téléchargement ci-dessous.

Le programme utilise l'ADC ADS1115 pour mesurer la valeur de la tension actuelle au niveau de l'ADC, l'utilise pour calculer la résistance actuelle de la CTN, utilise les valeurs déterminées à l'avance pour ce capteur pour calculer la température, et envoie le tout à la console.

Veuillez noter que vous devez activer l'I2C sur votre Raspberry Pi avant d'utiliser cet exemple.

import time
import board
import busio
import adafruit_ads1x15.ads1115 as ADS
from adafruit_ads1x15.analog_in import AnalogIn
import math

# Créer le bus I2C
i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)

# Créer l'objet ADC avec le bus I2C
ads = ADS.ADS1115(i2c)

# Définir la tension maximale possible (en fonction de la tension de référence)
voltageMax = 3.3

# Créer des entrées individuelles sur les canaux
chan0 = AnalogIn(ads, ADS.P0)
chan1 = AnalogIn(ads, ADS.P1)
chan2 = AnalogIn(ads, ADS.P2)
chan3 = AnalogIn(ads, ADS.P3)

# Boucle du programme principal
while True:
    # Calcul de la température par l'intermédiaire d'une résistance NTC
    ntc_resistance = ((chan0.voltage / voltageMax) * 10000) / (1 - (chan0.voltage / voltageMax))
    temperatur = 1 / ((1 / 298.15) + (1 / 3950) * math.log(ntc_resistance / 10000))
    temperatur -= 273.15  # Conversion de Kelvin en Celsius
    print("Temperatur: {:.2f} °C".format(temperatur))
    print("---------------------------------------------------")
    time.sleep(1)

Exemple de téléchargement de programme

KY013-RPi.zip

Pour commencer avec la commande :

sudo python3 KY013-mit-KY053.py

# Charger des bibliothèques
from machine import Pin
from time import sleep
import ADS1115
import math

# Initialisation de l'ADC
ADS1115.init(0x48, 1, 4, False)

# Boucle infinie pour lire l'ADC
while True:
    Volt = ADS1115.raw_to_v(ADS1115.read(0))
    print(str(Volt) + " V")
    # Conversion de tension en température
    temp = ((Volt / 3.3) * 10000) / (1 - (Volt / 3.3))
    temp = 1 / ((1/298.15) + (1 / 3950) * math.log(temp / 10000))
    temp = temp - 273.15

    # Sortie sérielle de la température calculée
    print("La température est de: " + str(temp) + " °C")
    print("---------------------------")

    sleep(2)