多位置温度传感器系统，助力智能家居集成

元器件与物料

所需工具与设备

• 3D 打印机（通用）
• 螺丝刀

软件与在线服务

• Arduino IDE

项目简介

本项目旨在以低成本实现多点温度采集，并将数据通过 RS232 接口对接 Crestron/AMX 等中控系统。选用 DS18B20 的理由：广泛可得、单价低、支持总线拓扑，一根数据线即可挂载多个传感器。

八个传感器并联在 1-Wire 总线上，由 Arduino Nano 轮询读取，串口以 9600 波特率输出文本格式温度值。为适配工控设备，TTL 电平经 MAX3232 芯片转换为标准 RS232 电平。所有电子元件安装在定制 PCB 上，整体收纳于 3D 打印外壳内，外观整洁、安装便捷。

核心代码

代码基于 OneWire 与 DallasTemperature 库，预存 8 个传感器的 64-bit ROM 地址，分辨率设为 10 位（约 0.25°C），每 10 秒轮询一次，每 360 次循环（约 1 小时）自动扫描总线设备数量，防止传感器脱落未被发现。

/* MultiTempSensor v1.0.0 by WT040 */
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define SENSOR_PIN 12
#define READ_TIMER 10000

OneWire oneWire(SENSOR_PIN);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

// 8 个传感器的固定地址
DeviceAddress Sensor1 = { 0x28, 0xFF, 0x89, 0x0F, 0x61, 0x16, 0x03, 0x40 };
DeviceAddress Sensor2 = { 0x28, 0xFF, 0xE2, 0x0F, 0x61, 0x16, 0x03, 0x21 };
DeviceAddress Sensor3 = { 0x28, 0xFF, 0x38, 0xB3, 0x60, 0x16, 0x03, 0xEA };
DeviceAddress Sensor4 = { 0x28, 0xFF, 0xA4, 0xBE, 0x60, 0x16, 0x03, 0xE1 };
DeviceAddress Sensor5 = { 0x28, 0xFF, 0xFE, 0x13, 0x61, 0x16, 0x03, 0x56 };
DeviceAddress Sensor6 = { 0x28, 0xFF, 0x89, 0xBA, 0x60, 0x16, 0x03, 0xFB };
DeviceAddress Sensor7 = { 0x28, 0xFF, 0xFA, 0xBC, 0x60, 0x16, 0x03, 0xD1 };
DeviceAddress Sensor8 = { 0x28, 0xFF, 0x57, 0xB1, 0x60, 0x16, 0x03, 0x93 };

int amountOfSensors = 8;
int counterCheckBus = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  sensors.begin();
  for (int i = 1; i <= 8; i++) {
    DeviceAddress *addr = (i==1)?&Sensor1:(i==2)?&Sensor2:(i==3)?&Sensor3:(i==4)?&Sensor4:
                          (i==5)?&Sensor5:(i==6)?&Sensor6:(i==7)?&Sensor7:&Sensor8;
    sensors.setResolution(*addr, 10);
  }
  getSensorsOnBus();
  Serial.println(F("System initialized"));
}

void loop() {
  counterCheckBus++;
  delay(READ_TIMER);
  Serial.println();
  if (counterCheckBus == 360) { getSensorsOnBus(); counterCheckBus = 0; }

  sensors.requestTemperatures();
  for (int i = 1; i <= 8; i++) {
    DeviceAddress *addr = (i==1)?&Sensor1:(i==2)?&Sensor2:(i==3)?&Sensor3:(i==4)?&Sensor4:
                          (i==5)?&Sensor5:(i==6)?&Sensor6:(i==7)?&Sensor7:&Sensor8;
    Serial.print(F("Sensor ")); Serial.print(i); Serial.print(F(": "));
    printTemperature(*addr);
    Serial.println();
  }
}

void printTemperature(DeviceAddress deviceAddress) {
  float tempC = sensors.getTempC(deviceAddress);
  if (tempC == -127.00) Serial.print(F("Sensor error!"));
  else { Serial.print(F("C: ")); Serial.print(tempC); }
}

void getSensorsOnBus() {
  Serial.print(F("Number of sensors found on bus: "));
  Serial.println(sensors.getDeviceCount());
}

自定义零件与外壳

提供 3 个 STL 文件：底盖、顶盖、DB9 安装座。建议使用 PETG 材料打印，耐候性更好。

原理图

基本原理图（不含 RS232 模块）见附件。8 个 DS18B20 数据线并联在 D12，上拉 4.7kΩ 至 VCC，供电 5V，地共地。RS232 模块连接 Arduino TX/RX 引脚。