步驟1：您要做的事情ll Need

div我在一個(gè)通道上使用了市售的熱敏電阻探頭，因?yàn)槲蚁Ｍ麑崦綦娮杳芊庖员憬胍后w中。對(duì)于第二個(gè)通道，我用一個(gè)熱敏電阻，一些26號(hào)線和一個(gè)3.5mm的耳機(jī)插頭制作了一個(gè)基本探頭。您可以自由使用任何所需的熱敏電阻，并且可以使用導(dǎo)熱環(huán)氧樹(shù)脂和塑料吸管/咖啡攪拌器制作自己的探頭。以下是我使用的內(nèi)容-并非要成為說(shuō)明性清單！

硬件

1 x 100K熱敏電阻探頭。型號(hào)Extech TP890。這些通?？梢栽趀bay和Amazon上獲得。

2個(gè)2.5mm立體聲插孔，與Extech探頭上的2.5mm插頭匹配。我從一臺(tái)舊計(jì)算機(jī)上清理了3.5毫米插孔，因此我從Extech探針上拔下了插頭，并換成了3.5毫米插頭。您應(yīng)該避免這種情況，只需使用2.5mm插孔，或使用現(xiàn)成的2.5mm至3.5mm立體聲適配器插頭即可。

如果要制作自己的探頭，則100K熱敏電阻珠加上26號(hào)規(guī)線和3.5mm立體聲插頭。如果沒(méi)有，請(qǐng)購(gòu)買第二臺(tái)Extech探頭！

1 x淺藍(lán)豆（Punch Through Designs）。這是可作為Arduino開(kāi)發(fā)板編程的藍(lán)牙模塊。該模塊有點(diǎn)貴，但消除了很多復(fù)雜性。他們正在為下一代設(shè)備開(kāi)展Kickstarter活動(dòng)，這可能值得考慮。

2 x 1/4W 100K電阻器，用于對(duì)熱敏電阻的參考電壓進(jìn)行分壓。我使用了5％的電阻器，但公差更高的電阻器通常對(duì)溫度的敏感度較低，并且將提供更好的性能。為此，1％是一個(gè)很好的公差值。

烙鐵和焊料

剪線鉗和一些小長(zhǎng)度的26或28號(hào)連接線。

軟件和固件

要編程Bean，您將需要Bean Loader應(yīng)用程序。我使用過(guò)Windows，因此所有鏈接都將特定于Windows。您可以在LightBlueBean網(wǎng)站上找到使用Bean入門所需的一切，包括Arduino的具體信息。

此處提供了用于智能手機(jī)應(yīng)用程序的EvoThings工作臺(tái)。所有“入門”文檔也都在那里。

步驟2：電路和電氣結(jié)構(gòu)

熱敏電阻是與溫度相關(guān)的電阻。 Extech探頭的溫度系數(shù)為負(fù)，這意味著隨著溫度的升高，電阻會(huì)降低。電阻值是通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的電路測(cè)量的，該電路創(chuàng)建一個(gè)分壓器，其中一個(gè)分支為熱敏電阻，另一個(gè)為固定的100K電阻。分壓后的電壓被饋送到Bean上的模擬輸入通道，并在固件中采樣。

要構(gòu)建電路，我從一臺(tái)破舊的PC上清除了3.5毫米音頻插孔。使用萬(wàn)用表確定PCB上與探頭的尖端和第一帶相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)。如圖所示，將電線焊接到音頻插孔和Bean。使用雙面膠帶將音頻插孔粘貼到Bean的原型區(qū)域。我使用的膠帶是汽車級(jí)貼花膠帶，可在兩個(gè)零件之間形成非常牢固的粘結(jié)。

步驟3：探針系數(shù)

《與Extech探頭一樣普遍，斯坦因哈特系數(shù)并未在我能找到的任何地方發(fā)表。幸運(yùn)的是，有一個(gè)在線計(jì)算器可以根據(jù)您提供的3個(gè)溫度測(cè)量值確定系數(shù)。

http：//www.thinksrs.com/downloads/programs/Therm%2 。..

是我用來(lái)得出系數(shù)的基本過(guò)程。不會(huì)贏得任何積分，但是足以讓您說(shuō)出+/- 1度的準(zhǔn)確度（對(duì)我而言，這完全是指頭）。..。當(dāng)然，這取決于參考溫度計(jì)和萬(wàn)用表的準(zhǔn)確性！我的萬(wàn)用表是我多年前資金緊缺時(shí)購(gòu)買的便宜的無(wú)名牌產(chǎn)品。資金仍然緊張，而且仍然有效！

要進(jìn)行校準(zhǔn)，我們需要從3個(gè)溫度中獲得3個(gè)電阻讀數(shù)。

將冰添加到一杯水中并攪拌直至溫度穩(wěn)定，將其凍結(jié)。穩(wěn)定后，使用萬(wàn)用表記錄探頭的電阻，并使用參考溫度計(jì)記錄溫度。

現(xiàn)在將探頭放入室溫的一杯水中，使探頭平衡水溫，并在參考溫度計(jì)上記錄溫度，并在萬(wàn)用表上記錄電阻讀數(shù)。

將探頭放入一杯熱水中并記錄電阻。溫度電阻

5.6218K

21.097.1K

38.643.2

整個(gè)過(guò)程有點(diǎn)麻煩，因?yàn)槟枰粋€(gè)已校準(zhǔn)的溫度計(jì)記錄溫度，用校準(zhǔn)的萬(wàn)用表記錄電阻。這里的錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致您進(jìn)行的溫度測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，但出于我的目的，+/-1度超出了我的需要。

將這些記錄的值放入網(wǎng)絡(luò)計(jì)算器會(huì)產(chǎn)生以下結(jié)果：

將系數(shù)（A，B和C）插入Stenhart-Hart方程中，以從采樣的電阻值中確定溫度。該方程式定義為（來(lái)源：Wikipedia.com）

其中T =開(kāi)氏溫度

A，B和C是我們要確定的Steinhart-Hart方程系數(shù)。 R是溫度T時(shí)的電阻

固件將執(zhí)行此計(jì)算。

步驟4：固件

采樣熱敏電阻電壓，將其轉(zhuǎn)換為溫度，并通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送到智能手機(jī)上運(yùn)行的EvoThings應(yīng)用程序。

要將電壓轉(zhuǎn)換為Bean中的電阻值，使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的線性方程式。方程的推導(dǎo)作為圖像提供。由于ADC和輸入電壓均參考相同的電池電壓，因此無(wú)需將采樣值轉(zhuǎn)換為電壓，我們可以使用ADC值代替電壓。對(duì)于10位Bean ADC，滿電池電壓將導(dǎo)致ADC值為1023，因此我們將該值用作Vbat。分壓電阻的實(shí)際值是一個(gè)重要的考慮因素。測(cè)量100K分壓電阻器的實(shí)際值，并在公式中使用測(cè)量值，以避免由于電阻器容差而產(chǎn)生不必要的誤差源。

計(jì)算出電阻值后，將使用Steinhart-Hart方程將電阻值轉(zhuǎn)換為溫度。在Wikipedia上詳細(xì)描述了此等式。

由于我們有2個(gè)探針，因此將探針功能封裝到C ++類中是有意義的。

該類封裝了Steinhart-Hart方程系數(shù)，標(biāo)稱分壓器電阻值以及與熱敏電阻相連的模擬端口。單個(gè)方法temperature（）將ADC值轉(zhuǎn)換為電阻值，然后使用Steinhart-Hart方程確定以開(kāi)爾文為單位的溫度。返回值從計(jì)算出的溫度中減去絕對(duì)零（273.15K），以提供攝氏溫度值。

Lightblue Bean的強(qiáng)大之處在于，所有藍(lán)牙功能基本上都在1行中實(shí)現(xiàn)。將采樣的溫度值寫(xiě)入藍(lán)牙存儲(chǔ)器上的暫存數(shù)據(jù)區(qū)域的代碼。

Bean.setScratchData（TEMPERATURE_SCRATCH_IDX， （uint8_t*）&temperature［0］， 12）;

每個(gè)采樣的溫度值都由一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)表示，該浮點(diǎn)數(shù)占4字節(jié)。暫存數(shù)據(jù)區(qū)可以容納20個(gè)字節(jié)。我們僅使用其中的12個(gè)。有5個(gè)暫存數(shù)據(jù)區(qū)域，因此您可以使用暫存數(shù)據(jù)傳輸多達(dá)100個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。

事件的基本流程是：

檢查是否有藍(lán)牙連接

如果是這樣，請(qǐng)對(duì)溫度進(jìn)行采樣并將其寫(xiě)入暫存數(shù)據(jù)區(qū)域

睡眠200毫秒并重復(fù)該循環(huán)。

如果沒(méi)有連接后，固件會(huì)使ATMEGA328P芯片長(zhǎng)時(shí)間休眠。睡眠周期對(duì)于節(jié)省電量很重要。 ATMEGA328P芯片進(jìn)入低功耗模式，并保持在那里，直到被LBM313藍(lán)牙模塊中斷為止。 LBM313會(huì)在請(qǐng)求的睡眠時(shí)間結(jié)束時(shí)或與Bean建立藍(lán)牙連接時(shí)產(chǎn)生中斷以喚醒ATMEGA328P。通過(guò)在setup（）期間顯式調(diào)用Bean.enableWakeOnConnect（true）來(lái)啟用WakeOnConnect功能。

請(qǐng)注意，該固件可與任何BLE客戶端應(yīng)用程序一起使用，這一點(diǎn)很重要?？蛻舳怂枰龅木褪菑呐R時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除溫度字節(jié)，然后將它們重新組合為浮點(diǎn)數(shù)以進(jìn)行顯示或處理。對(duì)我而言，最簡(jiǎn)單的客戶端應(yīng)用程序是使用EvoThings。

步驟5：智能手機(jī)應(yīng)用程序

Evo Things示例應(yīng)用程序非常實(shí)用幾乎不需要我的努力即可添加額外的顯示元素來(lái)完成3通道溫度測(cè)量設(shè)備。

EvoThings平臺(tái)的安裝和基本操作在Evo Things網(wǎng)站上有很好的記錄，因此在此重復(fù)進(jìn)行沒(méi)有任何價(jià)值。我將在這里介紹的是我對(duì)其示例代碼所做的特定更改，以顯示從Bluetooth暫存數(shù)據(jù)區(qū)域提取的3個(gè)溫度信息通道。

在安裝EvoThings Workbench之后，您將在此處找到Lightblue Bean示例（在Windows 64位計(jì)算機(jī)上）：

ThisPC Documents EvothingsStudio_Win64_1.XX Examples Lightblue-bean-basic app

您可以將 index.html 和 app.js 文件替換為附件中的文件這一步。對(duì)jacascript文件所做的更改將提取3個(gè)浮點(diǎn)溫度值，這些數(shù)據(jù)將形成臨時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域，以及HTML文件中創(chuàng)建的新元素的內(nèi)部HTML。

function onDataReadSuccess（data） {

var temperatureData = new Float32Array（data）;

var bytes = new Uint8Array（data）;

var temperature = temperatureData［0］; }

步驟6：機(jī)箱

外殼是一個(gè)簡(jiǎn)單的3D打印盒。我使用Cubify Design來(lái)創(chuàng)建設(shè)計(jì)，但是任何3D建模程序都足夠。隨附了STL文件，供您打印自己的文件。如果必須重新做，我將使墻比現(xiàn)在的壁厚一點(diǎn)，并更改將板固定到位的夾子設(shè)計(jì)。夾子很容易折斷，因?yàn)閼?yīng)力是在smae平面中作為3D打印層出現(xiàn)的，這是3D打印零件最弱的方向。墻壁很薄，因此按扣機(jī)制在薄弱的一面有點(diǎn)。我用透明的膠帶將盒子保持封閉狀態(tài)，因?yàn)閴Ρ谔嗳趿?不太優(yōu)雅，但是可以用！

步驟7：PC設(shè)置和藍(lán)牙配置

Bean的固件構(gòu)建和上傳周期全部通過(guò)藍(lán)牙完成。一次只能有一個(gè)活動(dòng)的藍(lán)牙連接?？梢詮腤indows App Store中獲得Bean加載器

我用來(lái)配對(duì)和連接（以及在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行修復(fù)和重新連接）的基本周期如下：從“控制面板”/藍(lán)牙設(shè)置中，應(yīng)該會(huì)看到以下屏幕：

最終，窗口將報(bào)告“準(zhǔn)備配對(duì)”。此時(shí)，您可以單擊Bean圖標(biāo)，幾秒鐘后，Windows將提示您輸入密碼。 Bean的默認(rèn)密碼是00000

如果密碼輸入正確，Windows將顯示設(shè)備已正確連接。您必須處于此狀態(tài)才能編程Bean。

一旦配對(duì)并連接，請(qǐng)使用Bean Loader將固件加載到Bean。我發(fā)現(xiàn)這種故障經(jīng)常發(fā)生，并且似乎與靠近我的計(jì)算機(jī)有關(guān)。到處移動(dòng)Bean，直到找到適合您的位置。有時(shí)候，什么都不起作用，并且Bean加載程序會(huì)建議重新配對(duì)設(shè)備。通常，再次執(zhí)行配對(duì)過(guò)程將恢復(fù)連接。重新配對(duì)之前，您必須“移除設(shè)備”。

Bean Loader操作非常簡(jiǎn)單，并且在其站點(diǎn)上有據(jù)可查。在Bean Loader打開(kāi)的情況下，選擇“程序”菜單項(xiàng)以打開(kāi)一個(gè)對(duì)話框，以瀏覽到此說(shuō)明的固件步驟中提供的Hex文件。

一旦加載了固件，請(qǐng)關(guān)閉Bean Loader，以便斷開(kāi)Bean Loader與Bean硬件之間的連接。一次只能建立一個(gè)連接?，F(xiàn)在打開(kāi)EvoThings工作臺(tái)，并在智能手機(jī)或平板電腦上啟動(dòng)EvoThings客戶端。

單擊“運(yùn)行”按鈕時(shí)，EvoThings客戶端將自動(dòng)加載溫度計(jì)的html頁(yè)面。單擊“連接”按鈕以連接到Bean，您應(yīng)該看到顯示的溫度。成功！

步驟8：結(jié)論

如果一切均已正確構(gòu)建和配置，則您應(yīng)該擁有一個(gè)可以運(yùn)行的系統(tǒng)。您可以使用2個(gè)探針監(jiān)視溫度，也可以監(jiān)視Bean開(kāi)發(fā)板上BMA250傳感器的溫度。 EvoThings可以做更多的事情-我剛剛摸過(guò)表面，所以我把這個(gè)實(shí)驗(yàn)留給您！
責(zé)任編輯：wv