基于arduino的智能水温监控器

這是本人在大一的時候做的第一個小東西。也是當時大一寫的第一篇博客。近日重溫舊時光，來此修改。

它的用途：很多时候需要喝温水，然而刚接出来的开水往往很烫，不适合饮用。所以我们会选择把它晾在一边，忙别的事，忙着忙着就把水忘了，等到喝水的时候，它已经不是我们想要的温度了。这个水温监控器就是用来防止这样的现象，用户可以自己来设定温度，当水温比这个温度低的时候，它的蜂鸣器就会响，也就是提醒用户喝水。

它主要由四部分组成：

arduino uno不必赘述。

lcd1602液晶屏也很好在arduino上操作，具体可以参考arduino
官方例程。
LCD硬件电路如图：

值得说明的是，电位计是非常重要的，我一开始使用定值电阻，背光率難以调节到合適情況。

重点就在于如何实现温度传感器测温，这里我选择的是DS18B20，达拉斯公司推出的单总线温度传感器，易于操作而且经典。
它的硬件电路很简单：

写程序伊始，我参考的是一本讲arduino的教程，上面用到了两个头文件，分别是OneWire.h和DallasTemperature.h，结果就是，最初的尝试都没有成功。

在编译的时候，DallasTemperature.c会導致報错，百度后，把Wprogram.h改成arduino.h或者在其下面加一段关于arduino.h的代码，编译不再出错，但是测温会显示一个神奇的数字，127度。这说明DS18B20根本没有测温。

由於教程中使用老版本IDE，懷疑换一个旧版本会不会好，于是去下载了0022版本，结果仍是失望。

最後打开例程中Onewire的文件夹，发现了一个例程，DS18x20_Temperature。它是用来串口显示温度的，拿它来试了一下，在串口监视器成功地顯示温度。

然而在proteus里，仿真的结果仍是127度，所以抱着试一试的想法，在面包板上试了一下，直接在LCD显示出了实时温度。可见，proteus其实还有待改进，且Arduino的老教程也沒有太大看的意義。

以下是目前为止的原理图：

關於仿真，arduino在proteus里有专门的库，且CSDN上就有資源。

克服傳感器后，只剩下蜂鸣器和按键控制。原理图如图：

需要注意的就是按键控制时，电路用了硬件消抖，程序里就不要再有软件消抖了，我过去试过这样做，按键会不起作用的。

至此，这个智能水温监控器就基本做完了，以下是代码：

#include <LiquidCrystal.h>
#include <OneWire.h>
LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);
OneWire  ds(10);  // on pin 10
int beep = 9;
int add = 7;
int minus = 6;
float controline = 25;
void setup() {// put your setup code here, to run once:Serial.begin(9600);lcd.begin(16,2);lcd.print("Hello world");  pinMode(beep, OUTPUT);pinMode(add,INPUT);pinMode(minus,INPUT);
}void loop() {byte i;byte present = 0;byte type_s;byte data[12];byte addr[8];float celsius, fahrenheit;if ( !ds.search(addr)) {ds.reset_search();delay(250);return;}for( i = 0; i < 8; i++) {Serial.write(' ');Serial.print(addr[i], HEX);}if (OneWire::crc8(addr, 7) != addr[7]) {return;}ds.reset();ds.select(addr);ds.write(0x44,1);         // start conversion, with parasite power on at the enddelay(1000);     // maybe 750ms is enough, maybe not// we might do a ds.depower() here, but the reset will take care of it.present = ds.reset();ds.select(addr);    ds.write(0xBE);         // Read Scratchpadfor ( i = 0; i < 9; i++) {           // we need 9 bytesdata[i] = ds.read();}// convert the data to actual temperatureunsigned int raw = (data[1] << 8) | data[0];if (type_s) {raw = raw << 3; // 9 bit resolution defaultif (data[7] == 0x10) {// count remain gives full 12 bit resolutionraw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];}} else {byte cfg = (data[4] & 0x60);if (cfg == 0x00) raw = raw << 3;  // 9 bit resolution, 93.75 mselse if (cfg == 0x20) raw = raw << 2; // 10 bit res, 187.5 mselse if (cfg == 0x40) raw = raw << 1; // 11 bit res, 375 ms// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time}celsius = (float)raw / 16.0;if(digitalRead(add) == HIGH) controline += 1;if(digitalRead(minus)==HIGH) controline -= 1;if(celsius < controline) digitalWrite(beep,LOW);else digitalWrite(beep,HIGH);lcd.setCursor(0,0);lcd.print("Temp = ");lcd.print(celsius);lcd.print(" C");lcd.setCursor(0,1);lcd.print("Setting: ");lcd.print(controline);
}

原理圖如下。（画的有些难看）

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