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概述
1 硬件结构
1.1 整体硬件介绍
1.2 硬件连接结构
2 软件设计
2.1 软件功能介绍
2.2 关于Arduino的一些知识点
2.2.1 定时器
2.2.2 PWM
2.3 代码实现
2.3.1 编译工具
2.3.2 详细代码
3 测试
3.1 温度数据监控
3.2 温控测试 概述 本文介绍如何使用Ardui…目录
概述
1 硬件结构
1.1 整体硬件介绍
1.2 硬件连接结构
2 软件设计
2.1 软件功能介绍
2.2 关于Arduino的一些知识点
2.2.1 定时器
2.2.2 PWM
2.3 代码实现
2.3.1 编译工具
2.3.2 详细代码
3 测试
3.1 温度数据监控
3.2 温控测试 概述 本文介绍如何使用Arduino UNO作为主控制板设计一个智能温控系统其实现功能如下当环境温度达到一定的门限值时开始风扇当环境温度低于该门限值则关闭风扇。系统使用DS18B20采集环境温度L298N驱动电机OLED显示当前环境温度。软件设计上使用Arduino自带的定时器中断功能用于控制时间间隔。还使用了PWM技术以控制电机的转速。
1 硬件结构
1.1 整体硬件介绍
1Arduino UNO 主控板卡
2控制L298N用于控制电机系统
3控制OLED模块用于显示当前温度数据
4控制DS18B20获取环境温度数据
5直流电机驱动扇叶
1.2 硬件连接结构 模块引脚与Arduino UNO主板之间关系
Arduino UNO IO应用模块IO注释PIN-2DS18B20 DQPIN-5L298N in-1用于电机控制PIN-6L298N in-2用于电机控制SCLOLED-sclSDAOLED-sda 2 软件设计
2.1 软件功能介绍
软件主要实现功能如下
1 控制DS18B20读取该传感器采集到的温度值
2 在OLED显示温度数据
3通过串口打印调试信息
4根据门限值控制电机转速(PWM)
2.2 关于Arduino的一些知识点
2.2.1 定时器
在Arduino中使用定时器必须要包含该头文件 MsTimer2.h然后调用如下函数启动定时器并且还要实现一个中断回调函数。
void startTime()
{// 中断设置函数每 500ms 进入一次中断MsTimer2::set(500, timer_irq);//开始计时MsTimer2::start();
}//回调函数
void timer_irq()
{}
2.2.2 PWM
在Arduino UNO板卡中使用PWM功能其能使用的引脚为pin( 3, 5, 6, 9, 10, 11)使用方法如下
1 配置端口为模拟引脚
2使用analogWrite( pin, cycle )函数来配置占空比参数含义如下
pin - 引脚号
cycle - 占空比范围 0 ~ 255
一个使用案例
//for motor port
const int output1 5;
const int output2 6; // 初始化IOvoid setup()
{pinMode(output1, OUTPUT); pinMode(output2, OUTPUT);
}// 配置占空比void pwmCycle()
{analogWrite(output1, 150); analogWrite(output2, 0);
}
2.3 代码实现
2.3.1 编译工具 2.3.2 详细代码
/*
Copyright 2024-2029. All rights reserved.
文件名 : motorCtrl
作者 : tangmingfei2013126.com
版本 : V1.0
描述 : 自动温控系统
其他 : 无
日志 : 初版V1.0 2024/2/15
*/
#include MsTimer2.h
#include OneWire.h
#include DallasTemperature.h
#include Adafruit_GFX.h
#include Adafruit_SSD1306.h#define ONE_WIRE_BUS 2// for ds18b20 port
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature.
DallasTemperature sensors(oneWire);//for motor port
const int output1 5;
const int output2 6; // for SSD1306
#define OLED_RESET 4
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);unsigned int cnt 0;
int pwmcycle 0;void timer_irq();void setup() {Serial.begin(9600);// put your setup code here, to run once:pinMode(output1, OUTPUT); pinMode(output2, OUTPUT); analogWrite(output1, 0); analogWrite(output2, 0); // by default, well generate the high voltage from the 3.3v line internally! (neat!)display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); // initialize with the I2C addr 0x3C (for the 128x32)display.display();// Show the display buffer on the hardware.// NOTE: You _must_ call display after making any drawing commands// to make them visible on the display hardware! display.clearDisplay();// 中断设置函数每 500ms 进入一次中断MsTimer2::set(500, timer_irq);//开始计时MsTimer2::start();
}void loop() {int tempPwmCycle 0;// put your main code here, to run repeatedly:if( cnt%2 0 ){sensors.requestTemperatures(); // 发送命令获取温度if( cnt%3 0 ){display.clearDisplay();Serial.print(Temperature for the device 1 (index 0) is: );Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0)); display.setTextSize(1); display.setCursor(0,0); // Start at top-left cornerdisplay.println(F(Current temp: ));display.setTextSize(2); // Normal 1:1 pixel scaledisplay.setTextColor(SSD1306_WHITE); // Draw white textdisplay.setCursor(25,15); // Start at top-left cornerdisplay.println(sensors.getTempCByIndex(0));display.display();}}if( sensors.getTempCByIndex(0) 20 ){tempPwmCycle 100;}else{tempPwmCycle 0;}if( pwmcycle ! tempPwmCycle ){pwmcycle tempPwmCycle;analogWrite(output1, pwmcycle); analogWrite(output2, 0); }
}void timer_irq()
{ cnt;
}3 测试
3.1 温度数据监控
采集和打印温度数据信息 3.2 温控测试
温度值 Value 20 ℃ 开启风扇
