[Day 17]-用JS控制Arduino吧！手心的溫度～Johnny Five 之溫度感測 Thermometer

第 11 屆 iThome 鐵人賽

DAY 17

IoT

IoT沒那麼難！新手用JavaScript入門做自己的玩具～系列第 18 篇

11th鐵人賽

King Tzeng

團隊Amos的推坑教2.0

2019-10-02 00:11:40

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★本系列文章已集結成冊，和系列文不同的是：

本書使用大量的圖解來說明LED系列、多種感測器等原理。

補足系列文程式碼的解說，增加逐行程式碼的詳細解說！

全彩的書籍，用圖解的方式，讓讀者來理解Johnny-Five各種API的功能與效果，讓你不會只讀文字看到想睡覺而學不起來。

歡迎大家做出自己想要的玩具，為了樂趣而學習，讓學習變成你的樂趣！ヽ(・×・´)ゞ
讓Arduino也能用JavaScript創造出屬於自己的作品！

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~~倒不如說是手指的溫度啦 XD （標題騙人法~~

上篇簡介了各種 Sensor
下半系列就要開始做一些有的沒的～

謎之音：所以上半系列就不是有的沒的嗎.....
本魯：也是啦....（大誤

今天要來介紹的是 Sensor 篇之 溫度量測 - 溫度計

Temperature Sensor 介紹

溫度感測器有很多種～
本魯使用的 Temperature Sensor 是 LM35
外觀很像電晶體，有三隻接腳

第一隻為 電壓 VCC
供電電源為直流 DC 4~20V，普通狀況下都是接5V就好。
第二隻為 輸出腳 Out
可量測的溫度範圍為 -55°C ~ 150°C 訊號類比線性輸出。
第三隻為 接地腳 GND
就接地啦～

工作原理

LM35 的工作原理為其輸出電壓與攝氏溫度成線性比例，每上升 1℃ 即上升 10mV 後輸出

公式為
Vout = 10mv/℃ ＊ T

Vout 為 LM35 輸出電壓

T 為溫度即 ℃

LM35特性

不需要特別的進行校正，室溫誤差值 +-0.25 度，可量測的溫度範圍為 -55°C ~ 150°C，而接腳方面單純容易連接使用！

由於LM35僅從電源汲取60μA電流，因此晶片自體發熱的溫度不到0.1°C，因此溫度的精度誤差很低。

Data Sheet -
LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf

電路方面

因為溫度是連續的類比訊號，所以我們要把 LM35 的輸出腳接到Arduino的類比輸入 pin 腳

附上電路圖

介紹完後，我們開始來實作吧～
準備需要的東西有～ヽ(・×・´)ゞ

硬體方面

Arduino Uno 一片 + USB TypeB 線材一條 (標配標配！
LM35
杜邦線看你用幾條準備幾條

軟體部分

Johnny Five- Thermometer
http://johnny-five.io/api/thermometer/

開始吧！ d( ･∀･)b

可以看到 Johnny-Five 支援非常多不同種類的溫度 Sensor，
清單裡的 DHT 系列也是很常見的溫濕度 Sensor。

本魯也有買DHT 系列來實驗，不過測試發現用 Johnny-Five 好像還要再接一塊 Arduino 支援 I2C ，所以先拿LM35來寫～

使用 Johnny-Five Thermometer 元件

初始化元件要先 new 一個 five.Thermometer 物件
pins為必要參數，接腳則必須使用類比的腳位。

new five.Thermometer({
  pin: "A0", 
  controller:"LM35",
});

使用寫法－範例

可以透過 Thermometer 取得三種度量衡溫度，就不用很辛苦的轉換啦～

var five = require("johnny-five");
var board = new five.Board();

board.on("ready", function() {

  var temperature = new five.Thermometer({
    pin: "A0"
  });

  temperature.on("data", function() {
    console.log("celsius: %d", this.C);
    //取得 攝氏溫度
    console.log("fahrenheit: %d", this.F);
    //取得 華氏溫度
    console.log("kelvin: %d", this.K);
    //取得 凱氏溫度
  });
});

Thermometer API

Johnny-Five Thermometer API
http://johnny-five.io/api/thermometer/#api

Johnny-Five Thermometer 的 API 只有兩個，主要是用來控制 event 事件。

enable()
開始 Thermometer 的 data / change 事件，如果 Thermometer 已經啟動則無作用。
disable()
停止 Thermometer 的 data / change 事件，如果 Thermometer 已經停止動作則無作用。

Events

Johnny-Five Thermometer Events
http://johnny-five.io/api/thermometer/#events

event 則有 change 和 data 事件可以用。

兩者有什麼不同呢？

change
當溫度數值有變化時，才會輸出數值。
data
以開發者定義的頻率 freq 來發送溫度數值，頻率為毫秒(milliseconds)。

所以 change是當數值有改變時，才會輸出資料！
譬如說：

27℃ → 28℃ 會輸出
27℃ → 27℃ 不會輸出

而 data 是分秒時刻在輸出資料，頻率以我們定義的來看！

實作 - 環境溫度量測

~~溫度為什麼不快上升，我吹的很累~~.... ｡ﾟ(ﾟ'ω ')ﾟ｡

使用 data 一秒取一次數值，到攝氏 30 度時呼叫 API disable() 做為結尾～

程式碼

var five = require('johnny-five');
var board = new five.Board();

board.on('ready', function() {
  var temperature = new five.Thermometer({
    controller: 'LM35',
    pin: 'A0', // 類比輸入腳
    freq: 1000, // 一秒取一次溫度值
  });
  temperature.on('data', function() {
    console.log(this.celsius + '°C');
    temp = this.celsius;
    // 取攝氏溫度
    if (temp == 30) {
      // 當溫度 30 度時停止偵測動作
      temperature.disable();
    }
  });
});