蓝牙温度监测仪：Arduino Nano + NTC 热敏电阻 + HC-06 无线传输

项目简介

本教程演示如何构建一款基于 Arduino Nano 的蓝牙温度监测装置，通过 NTC 热敏电阻测温，经 HC-06 蓝牙模块将数据实时发送至 Android 手机 App（基于 MIT App Inventor 2 开发）。适用于液体温度监控、加热曲线记录、远程报警等场景。

硬件清单

• Arduino Nano R3 ×1
• NTC 热敏电阻 ×1（需知 25°C 阻值与 B 值，写入代码）
• 电阻：10kΩ（分压上拉）、1kΩ、2.21kΩ（蓝牙模块电平转换）各 ×1
• HC-06 蓝牙串口模块 ×1
• 面包板与杜邦线若干
• 可选：电烙铁、3D 打印机（制作外壳）

电路原理

1. NTC 分压电路

NTC 与 10kΩ 定值电阻串联跨接 5V-GND，中点接 Arduino A0。通过读取分压电压计算 NTC 瞬时阻值：

raw = analogRead(A0);
Vout = raw * 5.0 / 1024.0;
R_NTC = R_fixed * (5.0 / Vout - 1);

2. Beta 公式换算温度

利用 Steinhart-Hart 简化模型（Beta 公式）将电阻转温度：

Temp_K = Beta / log(R_NTC / (R0 * exp(-Beta / T0)));
Temp_°C = Temp_K - 273.15;

关键参数：Beta、R0 (25°C阻值)、T0 = 298.15K 必须从数据手册获取并填入代码。

3. HC-06 蓝牙接口

模块工作电压 3.3V，Arduino TX 需经 1kΩ/2.21kΩ 分压后接模块 RX；模块 TX 直连 Arduino RX（3.3V 兼容 5V 逻辑）。VCC 接 5V（模块板载 LDO），GND 共地。

Arduino 固件逻辑

• 循环读取温度，每 10 秒发送一次串口数据
• 温度 ≥ 74°C：连续发送“Temperature ≥ 74 °C”共 5 分钟（30 次），随后发送“Heating Complete”
• 温度 ≤ 25°C：发送“Temperature ≤ 25 °C”
• 其余区间：发送实时温度值

Android App 开发 (MIT App Inventor 2)

• UI：蓝牙连接按钮、温度显示标签、状态提示
• Blocks：BluetoothClient 连接、定时器轮询接收文本、解析显示、阈值语音/震动报警
• 现成项目地址：App Inventor Gallery

进阶与注意事项

1. 焊接固化：面包板验证后建议焊接万能板并 3D 打印外壳，预留 USB 供电孔与热敏电阻延长线
2. 上传代码前断开蓝牙模块，避免串口冲突
3. 分压电阻选型：R_fixed 应接近 NTC 在工作区间的阻值，以最大化 ADC 分辨率
4. 校准：冰水混合物 (0°C) 与沸水 (100°C) 两点校准可提升精度

完整代码

// Temperature monitor with bluetooth module
int analogPin = 0;
int raw = 0;
int Vin = 5;
float Vout = 0;
float R1 = 10000;   // 固定分压电阻
float Ro = 10000;   // NTC 25°C 阻值
float R2 = 0;
float ratio = 0;
float Temp = 0;
float Beta = 3694;  // NTC B 值
float To = 298.15;  // 25°C = 298.15K

void setup() { Serial.begin(9600); }

void loop() {
  raw = analogRead(analogPin);
  if (raw) {
    ratio = raw * Vin;
    Vout = ratio / 1024.0;
    ratio = (Vin / Vout) - 1;
    R2 = R1 * ratio;
    Temp = Beta / log(R2 / (Ro * exp(-Beta / To)));
    Temp = Temp - 273.15;

    if (Temp >= 74) {
      for (int i = 0; i <= 30; i++) {
        Serial.print("Temperature >= 74 °C");
        delay(10000);
      }
      Serial.print("Heating Complete");
      delay(10000);
    } else if (Temp <= 26) {
      Serial.print("Temperature <= 25 °C");
      delay(10000);
    } else {
      Serial.print("Temperature: ");
      Serial.println(Temp);
      delay(10000);
    }
  }
}

原理图

原理图展示 NTC 分压电路、HC-06 电平转换分压、Arduino Nano 引脚映射。注意：R2 需根据实际 NTC 型号调整。