Arduino第28課熱敏感測器模組

熱敏感測器模組：

採用NTC熱敏電阻感測器來檢測溫度，雖然無法直接讀出溫度值，但是熱敏電阻通常在有限的溫度範圍內有較高的精度，適合做溫度控制使用。(註)

模組介面說明：

1. VCC 外接3.3V-5V

2. GND 外接GND

3 .DO數位輸出（0和1）

4. AO 類比輸出

一、基本測試

接線圖：

先製做[數位]、[類比]2個變數，儲存資料

[腳位8模式設為INPUT]，設定數位腳D8為輸入訊號。

[腳位A0模式設為INPUT]，設定類比腳位A0為輸入訊號。

重複執行下面的動作。

[設定變數(類比)為(讀取類比腳位A0)]，將類比腳位A0讀取的值存為變數[類比]

[設定變數(數位)為(讀取數位腳位8)]，將數位腳位8讀取的值存為變數[數位]

在螢幕上就可以看到變數顯示現在的類比腳位A0和數位腳位8讀取的值。 

可以發現溫度愈高，類比腳位A0讀取的值愈小，當類比值為278以下時，數位讀取的值變成0。

依據產品說明，可以調整感測器板子上的可變電阻來改變數位偵測改變值。

程式下載：熱敏電阻基本量測.sb2

二、畫出溫、濕度變化曲線圖

再加上畫圖程式，將讀取的溫度值畫成折線圖，方便判讀。

溫度愈高，類比腳位A0讀取的值愈小。

為了測試方便，主程式每0.5秒讀取一次溫度值，實際使用可以延長時間。

使用變數N來控制X座標位置，為了測試方便，每次改變10，實際使用可以改變少一點。

因為目前的溫度顯示值約333左右，超過Y座標範圍(-180~180)，所以畫圖時將溫度顯示值-220當成Y座標，這樣畫出來比較看得清楚。(實際請視當時溫度顯示值調整)

程式下載：畫圖.sb2

延伸：

範例程式只是簡單的示範折線圖畫法，可以實際用溫度計測量將結果做溫度比對，然後做出溫度換算公式換算成實際溫度，再加上標題、座標標籤、圖例等，做成時間變化關係圖。

三、自動監測警示系統

依據測量結果，自動發出警告。

溫度愈高，類比腳位A0讀取的值愈小。

先製做[溫度]變數，儲存資料。

[腳位A0模式設為INPUT]，設定類比腳位A0為輸入訊號。

等待1秒，讓設定完成。

重複執行下面的動作。

[設定變數(溫度)為(讀取類比腳位A0)]，將類比腳位A0讀取的值存為變數[溫度]

在螢幕上就可以看到變數顯示現在的溫度。 

[如果(溫度)大於(280)就…]，判斷如果溫度顯示值(不是真正的溫度值喔)大於280以上就要說[溫度過低，請升溫](顯示及說)

[否則如果(溫度)大於(200)就…]，說[溫度適中]

[否則…就…]，說[溫度過高，請降溫]，溫度低於200

加上[等待….秒]，讓語音能夠說完。(請視實際情形調整時間)

程式下載：自動監測警示系統.sb2

四、自動化智慧溫度控制系統

依據測量結果，自動發出警告，並控制家電做自動化智慧控制動作。

溫度愈高，類比腳位A0讀取的值愈小

例如：如果溫度高於設定，就自動開啟風扇；溫度低於設定，就自動開啟加熱器。

注意：

實際使用前，線路接好後，因為110V電流會經過繼電器，所以繼電器必須做好絕緣措施，避免觸電。家電用品使用須注意用電安全，此裝置僅限小電流家電使用，請小心使用。

同前面一樣，熱敏感測器模組的VCC接5V，GND接GND，A0接類比輸入A0

增加2路繼電器模組，VCC接5V，GND接GND，IN1接數位腳D6，IN2接數位腳D7，另一邊接電器控制開關(插座)。繼電器使用請參考WFduino第十三課繼電器(http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639096)

2路繼電器模組由(D6、D7)控制是否通電，控制電扇或吹風機啟動。

這個範例：D6控制冷卻器(風扇)，D7控制加熱器(吹風機)

主要部分同前面自動警示程式。

增加[腳位(6)模式設為OUTPUT]、[腳位(7)模式設為OUTPUT]，將控制繼電器啟動的D6、D7模式設定為輸出。

依據不同溫度說出不同的警告。

當溫度顯示值高於280時(溫度過低)，D6輸出0(低電位)關閉風扇，D7輸出1(高電位)啟動吹風機加熱。

當溫度顯示值低於280高於200時(溫度適中)，D6、D7輸出0(低電位)關閉風扇和吹風機。

當溫度顯示值低於200時(溫度過高)，D6輸出1(高電位)讓風扇開動散熱，D7輸出0(低電位)關閉吹風機。

程式下載：自動化智慧控制.sb2

延伸:

做火災警報器，當溫度超過時，自動發出警報聲，並啟動消防灑水系統。

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註1：
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%83%AD%E6%95%8F%E7%94%B5%E9%98%BB

熱敏電阻（英語：thermistor）是一種傳感器電阻，電阻值隨著溫度的變化而改變，且體積隨溫度的變化較一般的固定電阻要大很多。熱敏電阻的英文「thermistor」是由Thermal（熱）及resistor（電阻）兩詞組成的混成詞。熱敏電阻屬可變電阻的一類，廣泛應用於各種電子元件中，例如湧流電流限制器、溫度傳感器、可復式保險絲、及自動調節的加熱器等。

不同於電阻溫度計使用純金屬，在熱敏電阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物。兩者也有不同的溫度響應性質，電阻溫度計適用於較大的溫度範圍；而熱敏電阻通常在有限的溫度範圍內實現較高的精度，通常是-90℃〜130℃

註2：
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21549244995093

用途： 溫度檢測，溫度控制感測器，環境溫度檢測 

模組特色： 
1、採用NTC熱敏電阻感測器，靈敏度好 
2、比較器輸出，信號乾淨，波形好，驅動能力強，超過15mA。 
3、配電位器調節溫度檢測閥值 
4、工作電壓3.3V-5V 
5、輸出形式 ：DO數位開關量輸出（0和1）和AO類比量電壓輸出 
6、使用寬電壓LM393比較器

模組使用說明： 
1、熱敏電阻模組對環境溫度很敏感，一般用來檢測周圍環境的溫度； 
2、通過對電位器的調節，可以改變溫度檢測的閥值（即控制溫度值），如需要控制環境溫度為50度時，模組則在相應環境溫度調到其綠燈亮，DO則輸出低電平，低於此設定溫度值時，輸出高電平，綠燈不亮； 
3、DO輸出端可以與單片機直接相連，通過單片機來檢測高低電平，由此來檢測環境的溫度改變； 
4、DO輸出端可以直接驅動本店繼電器模組，由此可以組成一個溫控開關，控制相關設備的工作溫度，也可以接風扇用來散熱等； 
5、本模組的溫度檢測範圍為20-80攝氏度； 

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相關連結：

WFduino(Arduino)課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/641433

DiFi 課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/100870/660551