## 项目31 温度仪表
**1. 项目介绍：**
热敏电阻是一种电阻，其阻值取决于温度和温度的变化，广泛应用于园艺、家庭警报系统等装置中。因此，我们可以利用这一特性来制作温度仪表。
**2. 项目元件：**
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|ESP32*1|面包板*1|LCD_128X32_DOT*1|热敏电阻*1|
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|10KΩ电阻*1|4P转杜邦线公单*1|USB 线*1|跳线若干 |
**3. 元件知识：**
**热敏电阻：** 热敏电阻是一种温度敏感电阻。当热敏电阻感应到温度的变化时，它的电阻就会发生变化。我们可以利用热敏电阻的这种特性来检测温度强度。热敏电阻及其电子符号如下所示。
热敏电阻的电阻值与温度的关系为：
式中：
Rt为热敏电阻在T2温度下的电阻；
R为热敏电阻在T1温度下的标称阻值；
EXP[n]是e的n次幂；
B为温度指数；
T1，T2是开尔文温度(绝对温度)，开尔文温度=273.15 +摄氏温度。对于热敏电阻的参数，我们使用：B=3950, R=10KΩ，T1=25℃。热敏电阻的电路连接方法与光敏电阻类似，如下所示：
我们可以利用ADC转换器测得的值来得到热敏电阻的电阻值，然后利用公式来得到温度值。因此，温度公式可以推导为：
**4. 读取热敏电阻的值：**
首先我们学习热敏电阻读取当前的ADC值、电压值和温度值并将其打印出来。请按下面的接线图接好线：
```C
//**********************************************************************************
/*
* 文件名 : 热敏电阻
* 描述 : 读取热敏电阻的阻值.
*/
#define PIN_ANALOG_IN 36
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
int adcValue = analogRead(PIN_ANALOG_IN); //读ADC引脚
double voltage = (float)adcValue / 4095.0 * 3.3; // 计算电压
double Rt = 10 * voltage / (3.3 - voltage); //计算热敏电阻电阻值
double tempK = 1 / (1 / (273.15 + 25) + log(Rt / 10) / 3950.0); //计算温度(开尔文)
double tempC = tempK - 273.15; //计算温度(摄氏)
Serial.printf("ADC value : %d,\tVoltage : %.2fV, \tTemperature : %.2fC\n", adcValue, voltage, tempC);
delay(1000);
}
//**********************************************************************************
```
编译并上传代码到ESP32，代码上传成功后，利用USB线上电，打开串口监视器，设置波特率为115200。你会看到的现象是：串口监视器窗口将不断显示热敏电阻当前的ADC值、电压值和温度值。试着用食指和拇指捏一下热敏电阻(不要碰触导线)一小段时间，你应该会看到温度值增加。
**5. 温度仪表的接线图：**
**6. 添加LCD_128×32库：**
本项目代码使用了一个名为 “LCD_128×32” 库。如果你已经添加好了 “LCD_128×32” 库，则跳过此步骤。如果你还没有添加，请在学习之前安装它。添加第三方库的步骤如下:
打开Arduino IDE，单击“**项目**” → “**包含库**” → “**添加.ZIP库...**”。在弹出窗口中找到该目录下名为 **..\Arduino代码、库文件\Arduino库文件\LCD_128X32.ZIP** 的文件，先选中 **LCD_128X32.ZIP** 文件，再单击 “**打开**”。
**7. 项目代码：**
```C
//**********************************************************************************
/*
* 文件名 : 温度仪表
* 描述 : LCD显示热敏电阻的温度.
*/
#include "lcd128_32_io.h"
#define PIN_ANALOG_IN 36
lcd lcd(21, 22); //创建lCD128 *32引脚，sda->21， scl->22
void setup() {
lcd.Init(); //初始化
lcd.Clear(); //清屏
}
char string[10];
void loop() {
int adcValue = analogRead(PIN_ANALOG_IN); //读ADC引脚
double voltage = (float)adcValue / 4095.0 * 3.3; // 计算电压
double Rt = 10 * voltage / (3.3 - voltage); //计算热敏电阻电阻值
double tempK = 1 / (1 / (273.15 + 25) + (log(Rt / 10) / 3950.0)); //计算温度(开尔文)
double tempC = tempK - 273.15; //计算温度(摄氏)
lcd.Cursor(0,0); //设置显示位置
lcd.Display("Voltage:"); //设置显示
lcd.Cursor(0,8);
lcd.DisplayNum(voltage);
lcd.Cursor(0,11);
lcd.Display("V");
lcd.Cursor(2,0);
lcd.Display("tempC:");
lcd.Cursor(2,8);
lcd.DisplayNum(tempC);
lcd.Cursor(2,11);
lcd.Display("C");
delay(200);
}
//**********************************************************************************
```
**8. 项目现象：**
编译并上传代码到ESP32，代码上传成功后，利用USB线上电，你会看到的现象是：LCD 128X32 DOT的屏幕上显示热敏电阻的电压值和当前环境中的温度值。
