快乐智造营 | 06 温度计

本系列教程主要分享基于开源硬件和激光建模的创客作品的制作，每个作品涉及两三个电子模块的使用，让学习者能够轻松、扎实地掌握创客制作的知识和技能，并体会到智造的乐趣。

【目录】

1.快乐智造营 | 01 贪吃的小鸡

2.快乐智造营 | 02 抢答器

3.快乐智造营 | 03 电子蜡烛

4.快乐智造营 | 04 小夜灯

5.快乐智造营 | 05 台灯
v 6.1项目概述

图6-1

       温度计，是人们获取当前环境温度的工具。生活中常见的有水银温度计，运用了热胀冷缩原理；也有些是数字温度计，通过温度传感器获取温度并显示在LCD显示屏上。本课要制作的“温度计”，如图6-1所示，采用了数字技术，通过温度传感器来获取温度，但是显示方式为较为古老的仪表盘式。这种方式，会存在一些误差，但是这种方式更能体现编程思维。通过该项目的学习，可以掌握LM35温度传感器的使用，还能巩固积木【映射】的使用。

        作品功能：开机后，指针先按逆时针方向后按顺时针方向旋转半圈，营造一个自检的效果；然后会指向当前环境温度对应的刻度处。

演示视频

v 6.2材料准备

图6-2

        本项目所需要的硬件材料，如图6-2所示，分别为：

        （1）Arduino Uno   1块

        （2）IO扩展板       1块

        （3）SG90舵机    1个

        （4）LM35温度传感器  1个

v 6.3电子模块的使用
6.3.1 LM35温度传感器
        LM35是一种得到广泛使用的温度传感器，其输出为摄氏温标，范围为0℃~100℃。

图6-3

        在与Arduino Uno主控板连接时，可连接A0-A5的任一引脚。连接示例如图6-3所示，将LM35温度传感器接到引脚A0上，GND、VCC、数据三个引脚要分别对应。

图6-4

        在编程软件Mind+中，其对应的积木为【读取引脚（A0）LM35温度（℃）】，如图6-4所示，需到【扩展】中的【传感器】下找到【LM35线性温度传感器】，然后选择添加才会在积木区出现。示例程序如图6-5所示，该程序执行的结果是将当前环境温度通过串口打印功能显示出来。

图6-5

6.3.2 SG90舵机模块

图6-6

        SG90舵机模块在第一节课中已经介绍过，不再重复。再次提醒，我们使用舵机前需要对角度进行初始设置，一般我们编写如图6-6所示的程序后上传，再将舵臂按照图6-7所示的方向装上舵机。然后通过改变角度来确定舵臂旋转的方向。

图6-7

v 6.4 项目制作
6.4.1 硬件搭建

        将SG90舵机连接到扩展板的D2引脚、LM35温度传感器连接到A0引脚，如图6-8所示。

图6-8

6.4.2 编写程序

        编程思路：先让舵臂从0°转到180°，然后转回0°，实现自检效果；接下去循环执行将LM35温度传感器采集的温度值通过映射转换为舵机的角度值，以实现指针始终指向对应刻度的目的。

        根据编程思路，编写出程序，示例程序如图6-9所示。编好程序后，上传到设备，进行初步的测试。

图6-9

        在使用积木【映射】时，前一对数为准备制作的表盘的显示数值范围，后一对数为舵机的两个极值，方向需要根据实际情况进行调整。

6.4.3 设计切割外型

        使用激光建模软件LaserMaker进行外型的设计，设计图如图6-10所示。主要使用【圆角盒子】工具和【环形阵列】工具。

图6-10

        图纸设计好后，使用激光切割机进行切割。切割好的零件如图6-11所示。

图6-11

6.4.4 装配调试6.4.4.1 组装

        将切割好的木板和硬件进行组装，步骤如图6-12所示。

图6-12

        （1）组装好盒子的主体

        （2）安装舵机

        （3）将LM35温度传感器固装在背板上

        （4）安装主控板

        （5）合上背板

        （6）粘上指针

6.4.4.2 调试

        安装好后，通电测试。你可能需要对一些参数进行调整，以达到较理想的效果。比如，舵机实际旋转难以达到180°或者舵臂安装无法精准时，可以通过改变程序中的参数来调整，如图6-13所示的程序参数，为实际制作中最后的程序中的参数。

图6-13

v 6.5 思维拓展

        对于今天制作的项目，你觉得还有什么改进之处？你也可以自己重新设计一款富有创意的温度计，比如将数值刻度改为应该穿的衣物标志或电器标志等。

本人编写的创客编程教育入门教材已经由清华大学出版，

朋友们可以了解一下，或许对您有帮助。

新书推荐：《micro:bit编程入门教程》

新书推荐：《人工智能趣味入门:光环板程序设计》

天猫、淘宝、京东、当当等线上商城均有销售

京东当当经常有促销活动！！！

勤劳的刘老师，不断奉献经典作品。

rzyzzxw 发表于 2020-10-1 18:32
勤劳的刘老师，不断奉献经典作品。

买了台激光切割机，不能让他闲着

原理懂了

怀若谷 发表于 2020-10-1 21:00
买了台激光切割机，不能让他闲着

开玩笑，我们学校就有一台激光切割机。