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第 11 屆 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 17
2
IoT

IoT沒那麼難!新手用JavaScript入門做自己的玩具~系列 第 18

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

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 Thermometerdata / change 事件,如果 Thermometer 已經啟動則無作用。

  • disable()
    停止 Thermometerdata / 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 changedata 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
    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

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();
    }
  });
});

最後 Demo ↓↓↓

明天會結合 socket.io 讓溫度的數值視覺化,感謝收看~(๑´ㅂ`๑)
喜歡訂閱一下吧~

文後

那個 gif 我快轉了 500% ...
所以大概知道在公司吹多久了吧...(被白眼....Orz


本系列的程式碼皆會上傳到 GitHub 上開源

2019ironman-JS-IoT :
https://github.com/tinatyc/2019ironman-JS-IoT

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1
PeterLiao
iT邦新手 5 級 ‧ 2019-10-02 08:58:29

溫度設太高了齁~/images/emoticon/emoticon01.gif

這完全是一場意外RRRRR /images/emoticon/emoticon20.gif

1
ayugioh2003
iT邦新手 5 級 ‧ 2019-10-02 15:45:36

看到最後直接整個拿起來吹的 gif 就笑了 XD

當時我也是有點慌張 心裡OS:影片好長啊~怎麼辦XDDDD/images/emoticon/emoticon37.gif

0
挖洗菜呱
iT邦新手 5 級 ‧ 2019-10-04 17:42:55

什麼!!居然連玩這個都在公司玩!

噓~你知道太多了..../images/emoticon/emoticon77.gif

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