Básico - Projeto 41

Sensor de temperatura termistor NTC 10K com display

Objetivo

Neste projeto vamos demonstrar o uso de um LCD como mostrador de temperatura obtida através do termistor NTC 10K pelo método Steinhart-Hart. Também mostraremos neste projeto como incluir bibliotecas no IDE do Arduino.

Termistor é um semicondutor que dependendo da temperatura ao qual é submetido, sua resistência elétrica sofre variação. Cada tipo de termistor possui uma curva característica que mostra o aumento ou a diminuição da resistência elétrica em função da temperatura. Existem 2 tipos de termistores:

NTC(do inglês Negative Temperature Coefficient), nesse tipo de termistor o coeficiente de variação de resistência com a temperatura é negativo, ou seja, quanto maior a temperatura, menor é a resistência.

PTC(do inglês Positive Temperature Coefficient), nesse tipo de termistor o coeficiente de variação de resistência com a temperatura é positivo, ou seja, quanto maior a temperatura, maior é a resistência.

Termistor NTC (coeficiente negativo de temperatura) é um resistor sensível a temperatura. Sua resistência elétrica diminui à medida que a temperatura aumenta. Sua curva de temperatura em relação à resistência não é linear e tem um comportamento exponencial. Veja o gráfico abaixo:

No nosso projeto utilizaremos um termistor NTC de 10k, ou seja, na temperatura de 25ºC sua resistência elétrica é de 10.000Ω (10KΩ).  Veja a baixo a curva típica de um termistor NTC 10K:

Obs.: Para obter dados mais precisos, acesse o datasheet do fabricante do componente que você irá utilizar no projeto.

Método Steinhart-Hart é o método que iremos utilizar para determinar as temperaturas reais lidas no termistor NTC. O cálculo desse método já está todo programado na biblioteca thermistor.zip que iremos utilizar no nosso projeto. Se você deseja conhecer como calcular os valores da resistência elétrica em função das temperaturas através deste método, leia o tutorial: Utilizando um termistor NTC 10K.

Obs.: Existe outro método para determinar as temperaturas reais no termistor NTC denominado de fator Beta. Leia o artigo http://lusosat.org/hardware/termistor.pdf que apresenta os dois métodos para o cálculo das temperaturas através de um termistor.

Aplicação

Para fins didáticos e projetos onde é necessária a medição e monitoramento de temperaturas do ambiente.

Componentes necessários

Referência

Componente

Quantidade

Imagem

Observação

Protoboard Protoboard 830 pontos

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1 Resultado de imagem para protoboard 830v

No mínimo utilizar protoboard com 830 pontos

Jumpers Kit cabos ligação macho / macho

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1    
Display LCD

Display LCD 16X2 com pinos soldados

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1

LCD que utilize o controlador HD44780 (veja na descrição ou datasheet do componente)

O display poderá ser de qualquer cor (fundo verde, azul ou vermelho)

Potenciômetro

Potenciômetro 1OK

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1 Resultado de imagem para potenciômetro

O valor do potenciômetro aumenta quando giramos o eixo do componente na direção do polo negativo para o polo positivo.

Obs.: Se não possuir potenciômetro de 10KΩ você poderá utilizar um de outro valor, de 1kΩ até 100kΩ.

Sensor de Temperatura - Termistor NTC 10K

Sensor de Temperatura Termistor NTC 10K

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1

 

Características do termistor NTC 10K:

Modelo: MF521033950 (NTC 10K)

Tipo: 103 (resistência elétrica de 10KΩ a 25ºC)

Faixa temperatura: -55ºC ~ 125ºC

Dissipação:  > 2.0mw/ºC

Valor de Beta: 3.950K (+/- 2%)

dimensão: 3mm ou 5mm

datasheet

 Resistor

Resistor de 10KΩ

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 1   1 Resistor de 10KΩ (sensor NTC 10K) 
Arduino UNO R3 Arduino UNO Original

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Arduino UNO Similar

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1

Você poderá utilizar uma placa Arduino UNO original ou similar

Montagem do Circuito

Conecte os componentes no Protoboard como mostra a figura abaixo. Verifique cuidadosamente os cabos de ligação antes de ligar seu Arduino. Lembre-se que o Arduino deve estar totalmente desconectado da força enquanto você monta o circuito.

 

Atenção

1) Neste projeto vamos utilizar um display LCD 16x2 com controlador HD44780, que se adapta aos mais diversos projetos com vários modelos de placas e microcontroladores. Este display possui 16 colunas por 2 linhas com backlight (luz de fundo) verde, azul ou vermelha e tem 16 pinos para a conexão. Atenção: Utilize um display LCD com os pinos soldados.