DIY一个Arduino温度数据记录仪|数|模电子 - 逆天PCB论坛

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提示：会员销售的附件,下载积分 = 版块积分 + 销售积分只看楼主正序阅读使用道具 0楼发表于: 2018-04-12

我们将使用Arduino开发板制作一个温度数据记录仪，该设备从温度传感器LM35获取温度值，并从DS3231实时时钟模块获取时间。

在本项目中，我们将使用Arduino开发板制作一个温度数据记录仪，该设备从温度传感器LM35获取温度值，并从DS3231实时时钟模块获取时间。然后我们将使用mini SD卡模块将这些值存储在SD卡文件中。之后，我们从PC访问该文件，并在Microsoft Excel中创建这些数值的图表。

所需组件

该项目所需的组件如下

● Arduino Uno开发板

● DS3231实时时钟模块

● mini SD卡模块

● LM35温度传感器

● 连接导线

● 面包板
电路原理图

Arduino开发板与DS3231时钟模块的连接方式如下所示

● DS3231的GND连接到Arduino的GND

● DS3231的VCC连接到Arduino的5V引脚

● DS3231的SDA连接到Arduino上的A4

● DS3231的SCL连接到Arduino的A5
Arduino开发板与SD卡模块的连接方式如下所示

● mini SD卡模块的CS连接到Arduino的数字引脚10

● mini SD卡模块的SCK连接到Arduino的数字插针13

● mini SD卡模块的MOSI连接到Arduino的数字引脚11

● mini SD卡模块的MISO连接到Arduino的数字引脚12

● Mini SD卡模块的VCC连接到Arduino的数字5V

● Mini SD卡模块的GND连接到Arduino的数字GND
Arduino开发板与LM35温度传感器的连接方式如下所示

● LM35的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚

● LM35的OUT引脚连接到Arduino的A0

● LM35的GND引脚连接到Arduino的GND
014ednc20180411

工作原理

LM35温度传感器以模拟方式输出信号。我们需要使用ADC转换此输出，以便能够测量温度。 Arduino开发板内置了一个ADC，通过它可以将LM35的输出转换成温度值。

DS3231时钟模块通过I2C通信连接到Arduino。因此，我们只需要将DS3213上的SCL和SDA引脚与Arduino连接，模块就会开始通信。该模块有一个独立的电池，使得其在即使它没有Arduino供电时也能正常运行。

然后使用SD卡模块将温度和时间存储在SD卡中。 SD卡模块将打开SD卡并在里面存储数据。之后，我们在PC上打开该文件，并且在Microsoft Excel中使用这些值生成一个图表。

注意：如果您是第一次使用DS3231模块，则必须先设置时间和数据。要实现这一点，请根据您的时间更改代码中的时间和日期，并上传以下代码：

时间设定代码

#include <DS3231.h>

DS3231 rtc(SDA, SCL);

void setup()

{

rtc.begin();

rtc.setDOW(WEDNESDAY);

rtc.setTime(12, 0, 0);

rtc.setDate(1, 1, 2014);

}

void loop()

{

}

代码

#include <SD.h>

#include <SPI.h>

#include <DS3231.h>

File data_file;

DS3231 rtc(SDA, SCL);

const int lm35_pin = A0;

int temperature;

int chip_select_pin = 10; //pin 53 for arduino mega 2560

void setup() {

Serial.begin(9600);

rtc.begin();

pinMode(lm35_pin, INPUT);

pinMode(chip_select_pin, OUTPUT);

if (SD.begin())

{

Serial.println("Initialization Successful. Ready to use");
} else

{

Serial.println("Initialization failed. Check your pin connections or change your SD card");

return;
}

}

void loop() {

temperature = analogRead(lm35_pin);

temperature = (temperature*500)/1023;

data_file = SD.open("test.txt", FILE_WRITE);

if (data_file) {

Serial.print(rtc.getTimeStr());
data_file.print(rtc.getTimeStr());

Serial.print(",");

data_file.print(",");

Serial.println(temperature);

data_file.println(temperature);

data_file.close();
}

else {

Serial.println("error opening your SD card file. Try again");
}

delay(3000);

}

代码说明

首先，我们包含了mini SD卡模块和DS3231时钟模块所需的库文件。 SD卡模块通过SPI通信连接到Arduino，因此我们包含了SPI库。之后，我们初始化两个变量以便使用库函数。

#include <SD.h>

#include <SPI.h>

#include <DS3231.h>

File data_file;

DS3231 rtc(SDA, SCL);

在设置函数中，我们开始与SD卡模块进行通信。如果一切正常，Arduino将在串行监视器上打印输出“Initialization Successful. Ready to use“，否则将打印输出”Initialization failed. Check your pin connections or change your SD card“。

if (SD.begin())

{

Serial.println("Initialization Successful. Ready to use");
} else

{

Serial.println("Initialization failed. Check your pin connections or change your SD card");

return;
}

LM35温度传感器以模拟形式输出信号，因此首先需要将该模拟输出转换为温度。然后我们打开SD卡文件“test.txt”。如果没有该名称的文件，那么Arduino将会创建它。打开文件后，Arduino将打印输出时间和温度。

temperature = analogRead(lm35_pin);

temperature = (temperature*500)/1023;

data_file = SD.open("test.txt", FILE_WRITE);

if (data_file) {

Serial.print(rtc.getTimeStr());

data_file.print(rtc.getTimeStr());

Serial.print(",");

data_file.print(",");

Serial.println(temperature);

data_file.println(temperature);

data_file.close();
注意：您要选择的文件名必须为8.3格式。 8.3格式的文件名可以类似“data345.txt”，其中“data345”是8个字符串，“.txt”是3个字符的扩展名。您不能使用比此格式更长的文件名。如果您是第一次使用该SD卡，建议在使用SD卡之前进行格式化。

如何在Excel中制作图表

要在excel中制作一个图表，打开Microsoft excel并转到数据菜单，点击'从文本'按钮并选择SD卡文件。然后选择分隔符，然后单击下一步，之后选择逗号并完成向导。

现在，选择所有的数据，然后转到插入菜单，点击'折线图'。这将会为我们创建出一个图表。