arduino温度传感器 玩转Arduino手机编程——打造极具创客范的体温计

玩转Arduino手机编程——打造极具创客范的体温计

体温计是我们生活中非常常见的健康用品，自疫情以来更是在“热销”榜上居高不下，比较多见的主要有水银体温计、电子体温计、红外线体温计。

如果在紧急情况下需要，但手头上没有现成的体温计怎么办呢？

作为一名爱鼓捣的创客，这都不是事儿！不就是一个温度传感器+一个控制器+一个显示模块解决的事儿嘛。

今天小蜗牛就给大家展示一个更加极致的、更具创客范的体温计。

一、所需器件

蜗牛控制器：完全兼容Arduino,支持手机编程

DS18B20：高精度单总线数字温度传感器

DS18B20是由Maxim Integrated(以前的Dallas Semicondu ctor)生产的数字温度传感器。它是市场上最受欢迎的温度传感器之一，在较大的温度范围(-55°C至+125 C)内提供相当高的精度(+0.5C)，对于我们日常生活中的湿度测量包括体温测量是绰绰有余了。由于传感器的工作电压为3.0至5.5V，因此可以与Arduino直接连接。

红线为电源线（3.0V~5.5V），黑线为地线（GND），黄线为数据线。

二、连接电路

DS18B20传感器的电源线接到蜗牛控制器的5V引脚，黑线连接到“接地”引脚，黄线连接至D2引脚。同时，数据线要串联一个5000欧姆左右的电阻上拉到5V。

三、编程实现

借用蜗牛控制器自带的蓝牙串口组件，直接将采集的温度值发送到手机上，不再需要额外的显示模块。

1.打开串口

在“串口”积木组中选择“打开串口”积木，将其拖放到右侧的“初始化区”，拼接如下。

注意：蜗牛控制器的波特率必须设置为115200

2.DS18B20获取湿度值

DS18B20利用单总线协议控制，时序严格而且复杂。但好在Arduino的开发者们为它开发了一整套的开发函数，创客们只需调用几条函数语句即可。而蜗牛控制器对DS18B20的使用更胜一筹，因为全程只需要一个积木。

DS18B20编程积木

DS18B20积木位于“传感器”积木组中。将其拖放至程序区后，只需指定它的连接引脚（DATA管脚连在蜗牛控制器的IO端口编号）即可，这里选择2，即对应D2引脚。

3.温度测量显示

蜗牛端将DS18B20采集到的温度值通过蓝牙串口发送到手机端，手机端通过接收后在“交互”窗口进行显示。

串口发送温湿度值用到了“串口打印”和“串口打印（换行）”两种串口发送积木。

最后，因为单片机执行速度很快，执行上述语句大概只需要几十微秒，为防止串口堵塞，必须加一个延迟等待，而且温度也不需要特别快的显示频率。延时等待积木位于左侧的“控制”积木组。这里每1秒显示一次测量结果。

这些积木组合后拼接成如下的样式。

完整的程序模块

四、程序下载

1.蜗牛控制器供电

供电后，其上的蓝色指示灯会处于闪烁状态，表明蜗牛控制器正常工作了。

2.手机环境配置

使用蜗牛手机APP时，需要打开手机的蓝牙和GPS定位功能，同时保证蓝牙未被其它设备连接。

3.连接蜗牛控制器

点击左上角的“连接”按钮，按钮由灰底“连接”切换为黄底“断开”，表明连接成功。

点击“下载”按钮开始程序编绎和下载，就可以看到“下载”按钮切换为百分号数字进度条了。

程序无线下载中...

五、温度测量

程序下载完成后，连接后传感器，将DS18B20的金属头清洁后，夹在腋窝。

体温测量中...

点击APP最上面的“交互”按钮，打开手机与蜗牛控制器的交互窗口。可以看到，每隔1秒钟左右，蜗牛控制器上传一次温度值到手机上。大概3分钟后就可以看到体温趋于稳定了。

六、后记

1.测量校准

使用中，DS18B20与真实湿度值还是有一定偏差的，这时我们就需要对它进行大致的校准，做到心里有数。

最简单的校准方法就是选定一个基准温度（最常用的是人的体温），也就是在尽量短的时间内，分别用数字湿度计和我们本例的湿度计分别测量一个体温，计算两者的偏差，作为后续使用的修改系数。

2.应用范围

由于DS18B20的测量湿度范围较宽，该体温计不仅可以用于体温检测，还可以用于生活中的水温测量等等，还是比较广泛的。

温度传感器 LM35

温度传感器有很多类型，今天我们再来学习一种:温度传感器LM35

它精密集成电路温度器件，输出电压与摄氏温度成线性比例。

LM35器件优于以开尔文校准的线性温度传感器，因为用户不需要从输出中减去大的恒定电压以获得便利的摄氏缩放。LM35器件不需要任何外部校准或调整，即可在室温下提供±1/4°C的典型精度，在-55°C至150°C的温度范围内提供±3°C的典型精度。

技术规格

直接以摄氏度校准

线性 + 10-mV/°C比例因子

0.5°C确保准确度（在25°C）

额定温度范围为-55°C至150°C

适用于远程应用

必需的组件

你将需要以下组件：

1 × Breadboard 面包板

1 × Arduino Uno R3

1 × LM35 传感器

程序

按照电路图连接面包板上的组件，如下图所示。

在计算机上打开Arduino IDE软件。使用Arduino语言进行编码控制你的电路。通过单击“New”打开一个新的窗口

。

Arduino代码

float temp; //定义浮点型变量，记录读取的数据

int tempPin = 0;//传感器数据接到A0口

void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

temp = analogRead(tempPin);//读取模拟口传来的数据

// read analog volt from sensor and save to variable temp

temp = temp * 0.48828125;//通过系数换算

// convert the analog volt to its temperature equivalent

Serial.print("TEMPERATURE = ");

Serial.print(temp); // display temperature value

Serial.print("*C");

Serial.println();

delay(1000); // update sensor reading each one second

}

代码说明

LM35传感器有三个端子：Vs，Vout和GND。我们将按如下方式连接传感器：

将+Vs连接到Arduino板上的+5v电压。

将Vout连接到Arduino板上的模拟0或A0。

将GND连接到Arduino上的GND。

模数转换器（ADC）基于公式ADC值将模拟值转换为数字近似值=样本*1024/参考电压（+5v）。将模拟值转换为数字逼近。 那么用+5v做参考，数字近似值将等于输入电压*205。

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