TMP36温度传感器的使用

概述

模拟温度传感器非常容易解释，它的芯片可以告诉您环境温度！

这些传感器使用固态技术来确定气温。也就是说，它们不使用汞（例如旧温度计），双金属条（例如在某些家用温度计或火炉中），也不使用热敏电阻（对温度敏感的电阻器）。取而代之的是，他们利用温度升高的事实，二极管两端的电压以已知的速率增加。 （从技术上讲，这实际上是晶体管的基极和发射极之间的电压降-Vbe。）通过精确地放大电压变化，很容易生成与温度成正比的模拟信号。该技术已有一些改进，但本质上是如何测量温度。

好消息是，所有复杂的计算都在内部进行 芯片-它只是吐出温度，供您使用！

因为这些传感器没有活动部件，所以它们精确，永不磨损，不需要校准，在许多环境条件下工作且在传感器之间保持一致和阅读。此外，它们非常便宜并且易于使用。

一些基本统计数据

这些统计数据适用于Adafruit商店中的温度传感器，即TMP36（-40至150C）。它与LM35/TMP35（摄氏输出）和LM34/TMP34（华氏输出）非常相似。我们使用‘36而不是’35或‘34的原因是该传感器具有非常宽的范围，并且不需要负电压即可读取低于零的温度。否则，功能基本相同。

尺寸： TO-92封装（约0.2“ x 0.2” x 0.2“），带有三根引线

价格：在Adafruit商店中为1.50美元

温度范围：：-40°C至150°C/-40°F至302° F

输出范围： 0.1V（-40°C）至2.0V（150°C），但在125°C之后精度会降低

电源：仅2.7V至5.5V，消耗电流为0.05 mA

数据表

如何测量温度

使用TMP36很简单，只需连接左引脚接电源（2.7-5.5V），右引脚接地，然后中间引脚将具有与温度成正比（线性）的模拟电压，该模拟电压与电源无关。

要转换电压电压只需使用以下基本公式即可：

以°C为单位的温度= ［（以VV为单位的Vout）-500 ］ /10

因此，例如，如果输出电压为1V，则表示温度为（（1000 mV-500）/10）= 50°C

如果使用LM35或类似产品，在上图中使用“ a”行和公式：以°C为单位的温度=（以mV为单位的Vout） /10

多个传感器可能遇到的问题：如果，添加更多传感器时，您会发现温度不一致，这表明在将模拟读取电路从一个引脚切换到另一个引脚时，传感器会相互干扰。您可以通过延迟阅读两次并扔掉第一个阅读器来解决此问题

有关更多信息，请参阅此帖子

测试温度传感器

测试这些传感器非常容易，但是您需要电池组或电源。

连接2.7-5.5 V电源（2-4节AA电池工作出色），以便将接地线连接到第3针（右引脚），并且将电源连接到第1针（左引脚）

然后用直流电压连接万用表模式接地，其余引脚2（中间）。如果您拥有TMP36及其大约室温（25°C），则电压应约为0.75V。请注意，如果您使用的是LM35，则电压为0.25V

传感器指示温度为26.3°C，也称为79.3°F

您可以通过用手指按压传感器的塑料外壳来更改电压范围，您将看到温度/电压升高。

用我的手指在传感器上加热一点，现在温度读数为29.7°C/85.5°F

或者您可以用冰块触摸传感器，最好将其放在塑料袋中，以免电路上积水，并查看温度/电压降。

我将冰块压在传感器上，以将温度降至18.6°C/65.5°F

使用温度传感器

温度传感器。这些传感器中几乎没有芯片，尽管它们不那么精密，但确实需要正确处理。处理静电时要小心静电，并确保电源正确连接并且在2.7至5.5V DC之间-因此，请勿尝试使用9V电池！

它们带有“ TO”字样-92英寸封装，这意味着芯片被封装在具有三个支脚的塑料半圆柱体内。支脚可以轻松弯曲，以将传感器插入面包板。您也可以焊接到引脚以连接长导线。如果您需要对传感器进行防水处理，则可以在下面看到有关如何制作出色保护套的说明。

读取模拟温度数据与我们研究过的FSR或光电传感器不同，TMP36和朋友并不像电阻器那样工作。因此，实际上只有一种方法可以从传感器读取温度值，即将输出引脚直接插入模拟（ADC）输入。

请记住，您可以使用2.7V至5.5V之间的任何电压作为电源供应。在此示例中，我显示的是5V电源，但请注意，您可以轻松地将其与3.3v电源一起使用。无论您使用哪种电源，模拟电压读数的范围都将在大约0V（地）到大约1.75V之间。

如果您使用的是5V Arduino，并将传感器直接连接到模拟引脚，您可以使用以下公式将10位模拟读数转换为温度：

引脚上的电压，单位为毫伏=（从ADC读取）*（5000/1024 ）

此公式将ADC的数字0-1023转换为0-5000mV（= 5V）

如果您使用的是3.3V Arduino，则需要使用

引脚上的电压（单位为毫伏）=（从ADC读取）*（3300/1024）

此公式将数字转换为0- 1023从ADC转换为0-3300mV（= 3.3V）

然后将毫伏转换为温度，请使用以下公式：

摄氏度温度= ［（模拟电压mV）-500］/10

Arduino Sketch-简单温度计

此示例代码显示了Arduino一种快速创建温度传感器的方法，它只需在串行端口上打印摄氏温度和华氏温度的当前温度即可。

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//TMP36 Pin Variables

int sensorPin = 0; //the analog pin the TMP36’s Vout （sense） pin is connected to

//the resolution is 10 mV / degree centigrade with a

//500 mV offset to allow for negative temperatures

/*

* setup（） - this function runs once when you turn your Arduino on

* We initialize the serial connection with the computer

*/

void setup（）

{

Serial.begin（9600）; //Start the serial connection with the computer

//to view the result open the serial monitor

}

void loop（） // run over and over again

{

//getting the voltage reading from the temperature sensor

int reading = analogRead（sensorPin）;

// converting that reading to voltage， for 3.3v arduino use 3.3

float voltage = reading * 5.0;

voltage /= 1024.0;

// print out the voltage

Serial.print（voltage）; Serial.println（“ volts”）;

// now print out the temperature

float temperatureC = （voltage - 0.5） * 100 ; //converting from 10 mv per degree wit 500 mV offset

//to degrees （（voltage - 500mV） times 100）

Serial.print（temperatureC）; Serial.println（“ degrees C”）;

// now convert to Fahrenheit

float temperatureF = （temperatureC * 9.0 / 5.0） + 32.0;

Serial.print（temperatureF）; Serial.println（“ degrees F”）;

delay（1000）; //waiting a second

} //TMP36 Pin Variables

int sensorPin = 0; //the analog pin the TMP36‘s Vout （sense） pin is connected to

//the resolution is 10 mV / degree centigrade with a

//500 mV offset to allow for negative temperatures

/*

* setup（） - this function runs once when you turn your Arduino on

* We initialize the serial connection with the computer

*/

void setup（）

{

Serial.begin（9600）; //Start the serial connection with the computer

//to view the result open the serial monitor

}

void loop（） // run over and over again

{

//getting the voltage reading from the temperature sensor

int reading = analogRead（sensorPin）;

// converting that reading to voltage， for 3.3v arduino use 3.3

float voltage = reading * 5.0;

voltage /= 1024.0;

// print out the voltage

Serial.print（voltage）; Serial.println（“ volts”）;

// now print out the temperature

float temperatureC = （voltage - 0.5） * 100 ; //converting from 10 mv per degree wit 500 mV offset

//to degrees （（voltage - 500mV） times 100）

Serial.print（temperatureC）; Serial.println（“ degrees C”）;

// now convert to Fahrenheit

float temperatureF = （temperatureC * 9.0 / 5.0） + 32.0;

Serial.print（temperatureF）; Serial.println（“ degrees F”）;

delay（1000）; //waiting a second

}

获得更高的精度为获得更好的结果，使用3.3v参考电压作为ARef而不是5V会更精确，并且少噪音

光照和温度数据记录教程中的此示例有一个光电管，但是您可以忽略它

请注意，我们已将TMP36更改为A1

要将3.3v引脚用作模拟参考，请不要忘记在设置中像代码中那样指定“ analogReference（EXTERNAL）”下方：

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复制代码

/* Sensor test sketch

for more information see http://www.ladyada.net/make/logshield/lighttemp.html

*/

#define aref_voltage 3.3 // we tie 3.3V to ARef and measure it with a multimeter！

//TMP36 Pin Variables

int tempPin = 1; //the analog pin the TMP36’s Vout （sense） pin is connected to

//the resolution is 10 mV / degree centigrade with a

//500 mV offset to allow for negative temperatures

int tempReading; // the analog reading from the sensor

void setup（void） {

// We‘ll send debugging information via the Serial monitor

Serial.begin（9600）;

// If you want to set the aref to something other than 5v

analogReference（EXTERNAL）;

}

void loop（void） {

tempReading = analogRead（tempPin）;

Serial.print（“Temp reading = ”）;

Serial.print（tempReading）; // the raw analog reading

// converting that reading to voltage， which is based off the reference voltage

float voltage = tempReading * aref_voltage;

voltage /= 1024.0;

// print out the voltage

Serial.print（“ - ”）;

Serial.print（voltage）; Serial.println（“ volts”）;

// now print out the temperature

float temperatureC = （voltage - 0.5） * 100 ; //converting from 10 mv per degree wit 500 mV offset

//to degrees （（volatge - 500mV） times 100）

Serial.print（temperatureC）; Serial.println（“ degrees C”）;

// now convert to Fahrenheight

float temperatureF = （temperatureC * 9.0 / 5.0） + 32.0;

Serial.print（temperatureF）; Serial.println（“ degrees F”）;

delay（1000）;

} /* Sensor test sketch

for more information see http://www.ladyada.net/make/logshield/lighttemp.html

*/

#define aref_voltage 3.3 // we tie 3.3V to ARef and measure it with a multimeter！

//TMP36 Pin Variables

int tempPin = 1; //the analog pin the TMP36’s Vout （sense） pin is connected to

//the resolution is 10 mV / degree centigrade with a

//500 mV offset to allow for negative temperatures

int tempReading; // the analog reading from the sensor

void setup（void） {

// We‘ll send debugging information via the Serial monitor

Serial.begin（9600）;

// If you want to set the aref to something other than 5v

analogReference（EXTERNAL）;

}

void loop（void） {

tempReading = analogRead（tempPin）;

Serial.print（“Temp reading = ”）;

Serial.print（tempReading）; // the raw analog reading

// converting that reading to voltage， which is based off the reference voltage

float voltage = tempReading * aref_voltage;

voltage /= 1024.0;

// print out the voltage

Serial.print（“ - ”）;

Serial.print（voltage）; Serial.println（“ volts”）;

// now print out the temperature

float temperatureC = （voltage - 0.5） * 100 ; //converting from 10 mv per degree wit 500 mV offset

//to degrees （（volatge - 500mV） times 100）

Serial.print（temperatureC）; Serial.println（“ degrees C”）;

// now convert to Fahrenheight

float temperatureF = （temperatureC * 9.0 / 5.0） + 32.0;

Serial.print（temperatureF）; Serial.println（“ degrees F”）;

delay（1000）;

}

带有CircuitPython的TMP36

使用CircuitPython，可以使用板载内置的模拟I/O模块和模数转换器轻松读取TMP36传感器。您只需使用几行Python代码就可以轻松地将TMP36输出电压转换为精确的温度读数。

要遵循此页面，请确保如上图所示将TMP36传感器连接到CircuitPython板上页。 A0模拟输入将用作TMP36温度输出的输入。这是一个在A0模拟输入上连接到TMP36的Feather M0的示例：

注意：发现以下简单电路给出了错误的提示由于CircuitPython读取模拟值的速度很快，因此可以使用CircuitPython进行读数。要解决此问题，请在TMP36的输出和接地引脚之间添加一个0.01uF或0.1uF的电容以及一个47k的电阻。

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Fritzing Source

首先连接到开发板的串行REPL，因此您位于CircuitPython的》》》 提示符下。

接下来导入必要的 board 和 analogio 模块：

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复制代码

import board

import analogio import board

import analogio

现在为板上的A0引脚创建一个模拟输入：

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tmp36 = analogio.AnalogIn（board.A0） tmp36 = analogio.AnalogIn（board.A0）

这时，您可以读取TMP36传感器输出的原始ADC值。就像模拟I/O指南中提到的那样，该值的范围将与传感器输出的电压成正比，范围是0到65535（从0到电路板的模拟参考电压，通常是3.3V到5V）。例如，尝试读取原始ADC值：

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tmp36.value tmp36.value

您可以使用上一页中提到的类似公式将此值转换为电压（以毫伏为单位）。但是，有一个很小的变化将值的范围从1023增加到65535-这是必要的，因为CircuitPython为ADC输入使用了更大范围的值。此外，通过CircuitPython，您可以直接访问电路板的模拟参考电压，因此一个简单的公式对于3.3V和5V参考均适用：

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tmp36.value * （tmp36.reference_voltage * 1000 / 65535） tmp36.value * （tmp36.reference_voltage * 1000 / 65535）

一旦TMP36输出了模拟电压值，就可以将其转换为温度就像上一页显示的那样：

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millivolts = tmp36.value * （tmp36.reference_voltage * 1000 / 65535）

（millivolts - 500） / 10 millivolts = tmp36.value * （tmp36.reference_voltage * 1000 / 65535）

（millivolts - 500） / 10

让我们为我们执行此函数并返回以摄氏度为单位的温度：

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复制代码

def tmp36_temperature_C（analogin）：

millivolts = analogin.value * （analogin.reference_voltage * 1000 / 65535）

return （millivolts - 500） / 10

tmp36_temperature_C（tmp36） def tmp36_temperature_C（analogin）：

millivolts = analogin.value * （analogin.reference_voltage * 1000 / 65535）

return （millivolts - 500） / 10

tmp36_temperature_C（tmp36）

您也可以将其变成一个完整的程序，该程序也每秒读取和打印温度。将其另存为板上的 main.py 并检查串行输出：

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import board

import analogio

import time

TMP36_PIN = board.A0 # Analog input connected to TMP36 output.

# Function to simplify the math of reading the temperature.

def tmp36_temperature_C（analogin）：

millivolts = analogin.value * （analogin.reference_voltage * 1000 / 65535）

return （millivolts - 500） / 10

# Create TMP36 analog input.

tmp36 = analogio.AnalogIn（TMP36_PIN）

# Loop forever.

while True：

# Read the temperature in Celsius.

temp_C = tmp36_temperature_C（tmp36）

# Convert to Fahrenheit.

temp_F = （temp_C * 9/5） + 32

# Print out the value and delay a second before looping again.

print（“Temperature： {}C {}F”.format（temp_C， temp_F））

time.sleep（1.0） import board

import analogio

import time

TMP36_PIN = board.A0 # Analog input connected to TMP36 output.

# Function to simplify the math of reading the temperature.

def tmp36_temperature_C（analogin）：

millivolts = analogin.value * （analogin.reference_voltage * 1000 / 65535）

return （millivolts - 500） / 10

# Create TMP36 analog input.

tmp36 = analogio.AnalogIn（TMP36_PIN）

# Loop forever.

while True：

# Read the temperature in Celsius.

temp_C = tmp36_temperature_C（tmp36）

# Convert to Fahrenheit.

temp_F = （temp_C * 9/5） + 32

# Print out the value and delay a second before looping again.

print（“Temperature： {}C {}F”.format（temp_C， temp_F））

time.sleep（1.0）

这是将TMP36与CircuitPython一起使用的全部内容！

示例项目

远程温度传感器

视频使用生物反馈（体温）的编辑器

如何为用于遥控车辆（机器人潜艇）的LM35传感器防水

一个“智能杯垫”可让您知道何时可以安全饮用咖啡/茶。其中一些项目使用热敏电阻（根据温度改变电阻的电阻温度），但很容易适应TMP36等固态传感器。
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