Arduino LM35測量溫度

ID:1162851 · 發表于 2026-1-14 20:46

用Arduino多功能擴展板，LM35溫度傳感器模塊測量溫度，不需外接線，將LM35模塊有字面向前（數碼管方向），三個腳按順序插入圖中三個插孔中。

Arduino源程序如下:

// LM35溫度傳感器 + 4位數碼管顯示（74HC595驅動）
// 引腳定義
#define LM35_PIN A4 // LM35連接到模擬引腳A4
int latchPin = 4; // 74HC595鎖存引腳
int clockPin = 7; // 74HC595時鐘引腳
int dataPin = 8; // 74HC595數據引腳
// 數碼管段選表（0-9，共陰數碼管）
// 格式：dp,g,f,e,d,c,b,a
unsigned char segTable[] = {
0xC0, // 0: 1100 0000
0xF9, // 1: 1111 1001
0xA4, // 2: 1010 0100
0xB0, // 3: 1011 0000
0x99, // 4: 1001 1001
0x92, // 5: 1001 0010
0x82, // 6: 1000 0010
0xF8, // 7: 1111 1000
0x80, // 8: 1000 0000
0x90, // 9: 1001 0000
0xFF // 空白顯示
};
// 數碼管位選表（4位共陰數碼管）
// 每個位選碼選中一位數碼管（低電平有效）
unsigned char digitSelect[] = {
0xF1, // 1111 0001 - 選中第1位（最左邊）
0xF2, // 1111 0010 - 選中第2位
0xF4, // 1111 0100 - 選中第3位
0xF8 // 1111 1000 - 選中第4位（最右邊）
};
// 顯示緩沖區
unsigned char displayBuffer[] = {0, 0, 0, 0};
// 溫度變量
float temperature = 0.0;
// 時間變量
unsigned long lastTempRead = 0;
const unsigned long tempReadInterval = 1000; // 1秒讀取一次溫度
void setup() {
Serial.begin(9600); // 初始化串口
// 設置74HC595引腳為輸出
pinMode(latchPin, OUTPUT);
pinMode(clockPin, OUTPUT);
pinMode(dataPin, OUTPUT);
// 設置LM35引腳為輸入
pinMode(LM35_PIN, INPUT);
// 初始顯示"----"
for (int i = 0; i < 4; i++) {
displayBuffer[i] = 10; // 10對應空白
}
Serial.println("LM35溫度傳感器 - 4位數碼管顯示");
Serial.println("初始化完成...");
}
// 讀取LM35溫度
float readLM35Temperature() {
// 讀取模擬值
int sensorValue = analogRead(LM35_PIN);
// 轉換為電壓（假設參考電壓為5V）
float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
// LM35每10mV對應1°C，所以電壓*100得到溫度
float temp = voltage * 100.0;
return temp;
}
// 更新顯示緩沖區
void updateDisplayBuffer(float temp) {
// 確保溫度在合理范圍內
if (temp < 0) temp = 0;
if (temp > 99.9) temp = 99.9;
// 將溫度值乘以10轉換為整數，便于分離各位數字
int tempInt = (int)(temp * 10);
// 分離各位數字
int tens = tempInt / 100; // 十位
int ones = (tempInt % 100) / 10; // 個位
int tenths = tempInt % 10; // 十分位
// 更新顯示緩沖區
if (tens == 0) {
displayBuffer[0] = 10; // 十位為0時顯示空白
} else {
displayBuffer[0] = tens; // 顯示十位
}
displayBuffer[1] = ones; // 顯示個位（帶小數點）
displayBuffer[2] = tenths; // 顯示十分位
// 第4位顯示"C"表示攝氏度（這里用8表示，但實際會特殊處理）
displayBuffer[3] = 12; // 特殊值，在顯示函數中會轉換為"C"
}
// 數碼管顯示函數
void displayDigits() {
// 循環顯示4位數碼管
for (int i = 0; i < 4; i++) {
digitalWrite(latchPin, LOW); // 準備發送數據
// 獲取當前位的段選碼
unsigned char segCode;
if (i == 3) {
// 第4位顯示攝氏度符號"C"（段碼：1100 0110 = 0xC6）
segCode = 0xC6;
} else {
segCode = segTable[displayBuffer[i]];
// 如果是第1位（個位），添加小數點
if (i == 1 && displayBuffer[i] != 10) {
segCode &= 0x7F; // 清除最高位（dp位），使其顯示小數點
}
}
// 發送段選數據
shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, segCode);
// 發送位選數據
shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digitSelect[i]);
digitalWrite(latchPin, HIGH); // 鎖存數據，更新顯示
// 短暫延時，實現動態掃描
delay(1);
}
}
void loop() {
unsigned long currentMillis = millis();
// 定期讀取溫度
if (currentMillis - lastTempRead >= tempReadInterval) {
lastTempRead = currentMillis;
// 讀取溫度
temperature = readLM35Temperature();
// 更新顯示緩沖區
updateDisplayBuffer(temperature);
// 串口輸出
Serial.print("溫度: ");
Serial.print(temperature, 1); // 顯示1位小數
Serial.println(" °C");
}
// 持續刷新數碼管顯示
// 每50ms刷新20次，確保穩定顯示
static unsigned long lastDisplayTime = 0;
if (currentMillis - lastDisplayTime >= 50) {
lastDisplayTime = currentMillis;
// 顯示20次（約40ms）
for (int i = 0; i < 20; i++) {
displayDigits();
}
}
}
/*
硬件連接說明：
1. LM35連接：
VCC -> Arduino 5V
OUT -> Arduino A4
GND -> Arduino GND
2. 74HC595連接（兩個芯片級聯）：
第一個74HC595（控制段選）：
DS (14腳) -> Arduino 8
SH_CP (11腳) -> Arduino 7
ST_CP (12腳) -> Arduino 4
MR (10腳) -> VCC
OE (13腳) -> GND
Q0-Q7 -> 數碼管段選引腳(a,b,c,d,e,f,g,dp)
第二個74HC595（控制位選）：
DS (14腳) -> 第一個74HC595的Q7' (9腳)
SH_CP (11腳) -> Arduino 7（與第一個共用）
ST_CP (12腳) -> Arduino 4（與第一個共用）
MR (10腳) -> VCC
OE (13腳) -> GND
Q0-Q3 -> 數碼管位選引腳(COM1-COM4)
3. 4位共陰數碼管：
段選引腳(a-g,dp) -> 第一個74HC595的Q0-Q7
公共陰極(COM1-COM4) -> 第二個74HC595的Q0-Q3
注意：
1. 段選引腳需要串聯220Ω限流電阻
2. 確保74HC595的VCC(16腳)接5V，GND(8腳)接GND
3. 數碼管是共陰極，所以位選低電平時該位數碼管被選中
顯示格式：
第1位：十位溫度（如果為0則顯示空白）
第2位：個位溫度（帶小數點）
第3位：十分位溫度
第4位：攝氏度符號"C"
示例：25.6°C 顯示為 "25.6C"
*/
// 如果需要顯示負溫度，可以使用以下擴展代碼：
/*
// 在segTable數組中添加負號
unsigned char segTable[] = {
// ... 原有的0-9和空白
0xBF, // 負號 (-): 1011 1111
};
// 修改updateDisplayBuffer函數：
void updateDisplayBuffer(float temp) {
if (temp < 0) {
// 顯示負號
temp = -temp;
if (temp > 99.9) temp = 99.9;
int tempInt = (int)(temp * 10);
int ones = (tempInt % 100) / 10;
int tenths = tempInt % 10;
displayBuffer[0] = 11; // 負號
displayBuffer[1] = ones;
displayBuffer[2] = tenths;
displayBuffer[3] = 12; // "C"
} else {
// 正溫度顯示邏輯（保持不變）
if (temp > 99.9) temp = 99.9;
int tempInt = (int)(temp * 10);
int tens = tempInt / 100;
int ones = (tempInt % 100) / 10;
int tenths = tempInt % 10;
if (tens == 0) {
displayBuffer[0] = 10; // 空白
} else {
displayBuffer[0] = tens;
}
displayBuffer[1] = ones;
displayBuffer[2] = tenths;
displayBuffer[3] = 12; // "C"
}
}
*/

復制代碼

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