Arduino LM35测量温度

ID:1162851 · 发表于 2026-1-14 20:46

用Arduino多功能扩展板，LM35温度传感器模块测量温度，不需外接线，将LM35模块有字面向前（数码管方向），三个脚按顺序插入图中三个插孔中。

Arduino源程序如下:

// LM35温度传感器 + 4位数码管显示（74HC595驱动）
// 引脚定义
#define LM35_PIN A4 // LM35连接到模拟引脚A4
int latchPin = 4; // 74HC595锁存引脚
int clockPin = 7; // 74HC595时钟引脚
int dataPin = 8; // 74HC595数据引脚
// 数码管段选表（0-9，共阴数码管）
// 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 // 空白显示
};
// 数码管位选表（4位共阴数码管）
// 每个位选码选中一位数码管（低电平有效）
unsigned char digitSelect[] = {
0xF1, // 1111 0001 - 选中第1位（最左边）
0xF2, // 1111 0010 - 选中第2位
0xF4, // 1111 0100 - 选中第3位
0xF8 // 1111 1000 - 选中第4位（最右边）
};
// 显示缓冲区
unsigned char displayBuffer[] = {0, 0, 0, 0};
// 温度变量
float temperature = 0.0;
// 时间变量
unsigned long lastTempRead = 0;
const unsigned long tempReadInterval = 1000; // 1秒读取一次温度
void setup() {
Serial.begin(9600); // 初始化串口
// 设置74HC595引脚为输出
pinMode(latchPin, OUTPUT);
pinMode(clockPin, OUTPUT);
pinMode(dataPin, OUTPUT);
// 设置LM35引脚为输入
pinMode(LM35_PIN, INPUT);
// 初始显示"----"
for (int i = 0; i < 4; i++) {
displayBuffer[i] = 10; // 10对应空白
}
Serial.println("LM35温度传感器 - 4位数码管显示");
Serial.println("初始化完成...");
}
// 读取LM35温度
float readLM35Temperature() {
// 读取模拟值
int sensorValue = analogRead(LM35_PIN);
// 转换为电压（假设参考电压为5V）
float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
// LM35每10mV对应1°C，所以电压*100得到温度
float temp = voltage * 100.0;
return temp;
}
// 更新显示缓冲区
void updateDisplayBuffer(float temp) {
// 确保温度在合理范围内
if (temp < 0) temp = 0;
if (temp > 99.9) temp = 99.9;
// 将温度值乘以10转换为整数，便于分离各位数字
int tempInt = (int)(temp * 10);
// 分离各位数字
int tens = tempInt / 100; // 十位
int ones = (tempInt % 100) / 10; // 个位
int tenths = tempInt % 10; // 十分位
// 更新显示缓冲区
if (tens == 0) {
displayBuffer[0] = 10; // 十位为0时显示空白
} else {
displayBuffer[0] = tens; // 显示十位
}
displayBuffer[1] = ones; // 显示个位（带小数点）
displayBuffer[2] = tenths; // 显示十分位
// 第4位显示"C"表示摄氏度（这里用8表示，但实际会特殊处理）
displayBuffer[3] = 12; // 特殊值，在显示函数中会转换为"C"
}
// 数码管显示函数
void displayDigits() {
// 循环显示4位数码管
for (int i = 0; i < 4; i++) {
digitalWrite(latchPin, LOW); // 准备发送数据
// 获取当前位的段选码
unsigned char segCode;
if (i == 3) {
// 第4位显示摄氏度符号"C"（段码：1100 0110 = 0xC6）
segCode = 0xC6;
} else {
segCode = segTable[displayBuffer[i]];
// 如果是第1位（个位），添加小数点
if (i == 1 && displayBuffer[i] != 10) {
segCode &= 0x7F; // 清除最高位（dp位），使其显示小数点
}
}
// 发送段选数据
shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, segCode);
// 发送位选数据
shiftOut(dataPin, clockPin, MSBFIRST, digitSelect[i]);
digitalWrite(latchPin, HIGH); // 锁存数据，更新显示
// 短暂延时，实现动态扫描
delay(1);
}
}
void loop() {
unsigned long currentMillis = millis();
// 定期读取温度
if (currentMillis - lastTempRead >= tempReadInterval) {
lastTempRead = currentMillis;
// 读取温度
temperature = readLM35Temperature();
// 更新显示缓冲区
updateDisplayBuffer(temperature);
// 串口输出
Serial.print("温度: ");
Serial.print(temperature, 1); // 显示1位小数
Serial.println(" °C");
}
// 持续刷新数码管显示
// 每50ms刷新20次，确保稳定显示
static unsigned long lastDisplayTime = 0;
if (currentMillis - lastDisplayTime >= 50) {
lastDisplayTime = currentMillis;
// 显示20次（约40ms）
for (int i = 0; i < 20; i++) {
displayDigits();
}
}
}
/*
硬件连接说明：
1. LM35连接：
VCC -> Arduino 5V
OUT -> Arduino A4
GND -> Arduino GND
2. 74HC595连接（两个芯片级联）：
第一个74HC595（控制段选）：
DS (14脚) -> Arduino 8
SH_CP (11脚) -> Arduino 7
ST_CP (12脚) -> Arduino 4
MR (10脚) -> VCC
OE (13脚) -> GND
Q0-Q7 -> 数码管段选引脚(a,b,c,d,e,f,g,dp)
第二个74HC595（控制位选）：
DS (14脚) -> 第一个74HC595的Q7' (9脚)
SH_CP (11脚) -> Arduino 7（与第一个共用）
ST_CP (12脚) -> Arduino 4（与第一个共用）
MR (10脚) -> VCC
OE (13脚) -> GND
Q0-Q3 -> 数码管位选引脚(COM1-COM4)
3. 4位共阴数码管：
段选引脚(a-g,dp) -> 第一个74HC595的Q0-Q7
公共阴极(COM1-COM4) -> 第二个74HC595的Q0-Q3
注意：
1. 段选引脚需要串联220Ω限流电阻
2. 确保74HC595的VCC(16脚)接5V，GND(8脚)接GND
3. 数码管是共阴极，所以位选低电平时该位数码管被选中
显示格式：
第1位：十位温度（如果为0则显示空白）
第2位：个位温度（带小数点）
第3位：十分位温度
第4位：摄氏度符号"C"
示例：25.6°C 显示为 "25.6C"
*/
// 如果需要显示负温度，可以使用以下扩展代码：
/*
// 在segTable数组中添加负号
unsigned char segTable[] = {
// ... 原有的0-9和空白
0xBF, // 负号 (-): 1011 1111
};
// 修改updateDisplayBuffer函数：
void updateDisplayBuffer(float temp) {
if (temp < 0) {
// 显示负号
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; // 负号
displayBuffer[1] = ones;
displayBuffer[2] = tenths;
displayBuffer[3] = 12; // "C"
} else {
// 正温度显示逻辑（保持不变）
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"
}
}
*/

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