Labno3
这个指南将会告诉你arduino使用DS18b20温度传感器的方方面面，跟随我的脚步，开启旅行吧。
如果你想建立一个数据记录器监控某个房间的温度，这是一个非常有趣的项目。这个教程会给你提供实现想法的灵感。
你可以使用类似于压电蜂鸣器的东西来提醒你，比如说，如果温度下降到一定范围之外，你可以使用压电蜂鸣器来提醒你。
在整个教程中，我将向你展示如何正确连接DS18B20和Arduino。我还将添加一些LED来演示电路和代码功能。
设备清单
在本教程中，我将使用一些LED来表示温度传感器的当前温度。如果你只是想用软件，那么你就不需要添加这些。
必备设备
- Arduino Uno
- DS18B20温度传感器
- 4.7K欧母电阻
- 面包板
- 面包板线
可选设备
- 100欧母电阻x3
- 红色LED
- 绿色LED
- 黄色LED
ARduino和DS18B20电路接线
Arduino DS18B20传感器的电路相当简单，如果你不想要LED，就把这部分电路省去。
我将在下面快速描述一下温度传感器，但其余的设备都很简单，不需要解释。
DS18B20是一个数字温度传感器，能够读取0.05°C以内的温度。
DS18B20还具有单线支持，这意味着它能够与其他同样支持单线的设备共享一条线。
在本教程中，我使用的是防水版的DS18B20，所以它只是看起来像一根长长的粗线，有3根线从1端伸出来。如果你拿到的器件没有任何多余的东西，它只是看起来像一个普通的晶体管。
现在我们一起把电路连接起来
- 首先，将Arduino的3v3引脚连接到面包板正极轨道上，再将地线引脚连接到面包板上的地线。
- 把DS19B20插到面包板上。
- 在传感器的正极引线（红线）和输出引线（白线）之间放置一个4.7k电阻。
- 接下来，将一根线从正极引线（红线）接到3V3正极导轨上。
- 将一根线从输出引线放回Arduino的5号针脚。将一根导线从地线（黑线）放到地线上。
- 现在，接下来的几个步骤是可有可无，只有在你想要LED的情况下才需要。
- 在面包板的另一侧放一根从地轨到地轨的导线。
- 将3个LED灯放在面包板上。（红色、黄色和绿色）。
- 在每个LED上连接一个100欧姆的电阻，并将其接到地线上。
- 现在有一根线从以下Arduino的引脚来：引脚2到绿色LED，引脚3到黄色LED，最后红色到引脚4。
电路都设置好了，是时候进入代码了。如果您在电路中遇到任何问题，请参考下面的图。
安装1-wire支持
现在默认情况下，Arduino并不支持1-wire，所以我们需要下载并安装相应的库。如果你想了解更多关于什么是1-wire的信息，那么一定要去看看Arduino的官方网站。
现在，这是一个相当直接的过程，我现在就带大家了解一下。
- 首先，下载最新的1-wire库
- 下载好后在sketch中打开
- 在这里进入sketch，include library，然后add .zip library。
- 应该写着 “Library added to libraries”这样的内容。检查”include library”菜单。
- 现在回到上面的sketch，include library，然后在contributed libraries，你会发现onewire，点击它。
- 这个过程将在你的文件顶部添加一个#include，并在下次上传时添加到你的Arduino中。
安装Dallas温度传感器库
为了让事情更简单，我建议安装一个库来处理来自传感器的数据。这个库会比你自己编写数据处理代码要简单很多。
如果你喜欢使用Dallas温度传感器库，那么只需进行以下操作即可。
- 首先，下载Dallas温度传感器库
- 现在，一旦下载完毕，进入sketch程序，重复我们之前的步骤。
- 进入sketch，include library，然后add .zip library。
- 现在应该写着 “Library added to libraries”这样的内容。检查”include library”菜单。
- 现在回到上面的sketch，include library，然后在contributed libraries，你会发现DallasTemperature，点击它。
- 这将自动在脚本的顶部添加一个#include。当你上传时，这个库将与你的Arduino同步。
我们继续编写剩下的代码，既要从传感器上获得温度，又要打开正确的LED。
Arduino DS18B20代码
首先，我们需要包含OneWire和dallasTemperature头文件，这样我们就可以在代码中使用这些文件。如果你按照上面的步骤来做，这些应该已经有了。
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>接下来，我们声明在整个脚本中需要使用的变量。 其中第一个变量代表设备连接的引脚号。
float temperature变量是我们要存储温度值的地方。
LowerLimit 和 upperLimit 变量代表我们的阈值温度。低于下限的温度值都会触发黄色LED灯亮起。高于上限的变量都会触发红色LED灯亮起。介于两者之间的变量都将打开绿色LED灯。
int greenLedPin = 2;
int yellowLedPin = 3;
int redLedPin = 4;
int temp_sensor = 5;
float temperature = 0;
int lowerLimit = 15;
int higherLimit = 35;接下来，我们使用我们之前定义的引脚（5）创建一个OneWire对象。如果你有大量的OneWire传感器，建议你把这些传感器分成多个引脚。为每个传感器创建一个新的Onewire对象，例如，OneWire oneWirePin2(temp_sensor2)。
现在，我们通过将OneWire引用传入类中来创建达拉斯温度传感器对象。
OneWire oneWirePin(temp_sensor);
DallasTemperature sensors(&oneWirePin);在我们的设置函数中，激活Arduino串行接口，这样就可以监控代码中的输出。这也是我们需要设置我们的LED全部作为输出的地方。最后，我们调用sensor.begin()，这将设置好我们的传感器，这样就可以开始向它请求数据了。
void setup(void){
Serial.begin(9600);
//Setup the LEDS to act as outputs
pinMode(redLedPin,OUTPUT);
pinMode(greenLedPin,OUTPUT);
pinMode(yellowLedPin,OUTPUT);
sensors.begin();
}
在这段中，我们有几条输出线，让我们知道当它成功地请求了连接到我们的onewire引脚(5)的所有传感器的温度。
接下来我们将sensor.getTempCByIndex(0)中的值存储到温度变量中。如果想得到华氏温度，只需将C改为F，例如sensor.getTempFByIndex(0)。另外，0指的是我们要从哪个传感器获取信息。0=第一个传感器，如果你有第二个传感器，那么就是1。
void loop(){
Serial.print("Requesting Temperatures from sensors: ");
sensors.requestTemperatures();
Serial.println("DONE");
temperature = sensors.getTempCByIndex(0);
}然后我们把所有的LED都调到低电平，这样当我们运行下一段代码时，只有正确的LED仍然亮着。我们还打印了两个语句，第一个是一个简单的字符串，写着温度是，然后是温度本身。我们在下面描述的下一段代码中结束这段文字。
digitalWrite(redLedPin, LOW);
digitalWrite(greenLedPin, LOW);
digitalWrite(yellowLedPin, LOW);
Serial.print("Temperature is ");
Serial.print(temperature);最后一段会将我们的温度值与预定义值进行比较。根据结果，它将打开相关的LED灯。例如，第一个if语句说，如果温度低于或等于LowerLimit值，那么就执行这个操作。
最后，延迟500ms，然后再循环一次。
//Setup the LEDS to act as outputs
if(temperature <= lowerLimit){
Serial.println(", Yellow LED is Activated");
digitalWrite(yellowLedPin, HIGH); }
else if(temperature > lowerLimit && temperature < higherLimit){
Serial.println(", Green LED is Activated");
digitalWrite(greenLedPin, HIGH);
}
else if(temperature >= higherLimit){
Serial.println(", Red LED is Activated");
digitalWrite(redLedPin, HIGH);
}
delay(500);
}问题总结
下面我列出一些在操作过程中极有可能会遇到的错误。
- 如果你发现DS18B20温度传感器返回的结果很奇怪，那可能是它的电压不足，或者你请求数据的速度太快了。为了解决电源问题，我建议减少传感器供电的轨道上的负载。为了减少从传感器请求数据的次数，可以将延迟时间增加到稍高一些。
- 如果传感器总是返回持续的高温，那么可能是它没有正确连接到面包板上。在重新启动Arduino之前，请确保连接正确。
使用本教程中的默认电路和代码，这些问题应该不会发生，但如果你改变了一些东西，可能会发生。
希望这篇Arduino DS18b20温度传感器教程能帮助你正确设置一切，如果我错过了什么，犯了什么错误，或者你只是想留下一些反馈，请在下面留言。
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