아날로그 입력 및 온도계 예제

아날로그 입력 핀에 온도 센서를 연결하여 실시간으로 Arduino IDE 환경의 PC 모니터링 창에 실시간으로 현재의 온도를 일정 시간 간격으로 보여주는 예제입니다. 사용할 온도 센서는 LM35-DZ인데, 이는 3단자 소자로 전원공급 단자, GND 그리고 출력단자로 구성되며 제조사가 제공하는 간단한 응용회로는 다음과 같습니다.

 

이 소자는 0~100˚C를 측정할 수 있는 센서로 5V의 전원전압을 공급하면 섭씨 1˚C 변화에 10mV의 전압을 출력합니다. 따라서 현재 온도가 섭씨 100˚C라면 출력전압은 100˚C*10mV=1V가 됩니다. 결국 온도 센서는 LM35-DZ는 0~100˚C 사이의 섭씨 온도 변화에 대해서 비례적으로 0~1V의 출력전압을 내보내게 됩니다.

void setup() {

    Serial.begin(9600);

}

void loop() {

    Serial.println(getTemp());

    delay(1000); // 1s에 시간지연을 줍니다.

}

float getTemp() {

    short sVal = analogRead(A0); // Default 모드로 최대 5V를 1024 레벨의 값으로 읽습니다.

    float voltage = sVal*5.0/1024; // 실제로 읽어드린 아날로그 값으로 변환합니다.

    return voltage*100; // 섭씨 온도로 환산하여 반환합니다.

}

위 코드는 결국 온도 센서를 이용하여 매 1s마다 측정된 섭씨 온도를 Arduino IDE 환경의 PC 모니터 창에 지속적으로 보여주게 됩니다.

<1초마다 온도를 감지하여 표시하는 결과 화면>

만일 ADC의 기준 전압으로 내부 전압인 1.1V를 사용한다면 분해능(resolution)은 약 5배 정도 개선되는 효과를 얻을 수 있으므로 위의 코드를 기준 전압을 내부 전압으로 사용하는 코드로 수정하였습니다. 단, 온도 센서는 100˚C까지만 유효하고 따라서 센서의 최대 전압은 1V까지만 유효하게 됩니다.

#define SUPPLY_VOLTAGE 1.1

void setup() {

    Serial.begin(9600);

    analogReference(INTERNAL); // ADC의 기준 전압을 내부 전압 1.1V로 사용함을 지정합니다.

}

void loop() {

    Serial.println(getTemp());

    delay(1000);

}

float getTemp() {

    short sVal = analogRead(A0);

    float voltage = sVal*SUPPLY_VOLTAGE/1024;

    return voltage*100;

}