Arduino Leonardo 实时 PC 硬件监控：LCD 显示 CPU/GPU 温度

项目背景

想在不打开软件的情况下随时掌握 CPU 与 GPU 温度？本项目利用 Arduino Leonardo（或任意支持 USB HID 的开发板）配合 1602 I2C LCD，通过 C# 上位机读取 OpenHardwareMonitor 数据，经串口实时推送至 LCD，打造专属桌面硬件监控面板。

硬件准备

• Arduino Leonardo / Micro / Pro Micro（需 ATmega32U4 芯片）× 1
• 1602 字符型 LCD + I2C 适配器（地址通常为 0x27 或 0x3F）× 1
• 杜邦线若干
• Micro USB 数据线

接线指南

若使用其他 Arduino 板型，请查阅对应 I2C 引脚定义（Uno 为 A4/A5）。

Arduino 固件核心逻辑

代码采用「字符流 + 结束符」协议：

• * 结束符 → 显示在第 1 行（GPU 温度）
• # 结束符 → 显示在第 2 行（CPU 温度）
• DIS* → 显示 "Disconnected!" 并清屏

void loop() {
  while (Serial.available()) {
    char c = Serial.read();
    inData += c;
    if (c == '*') {         // GPU 数据结束
      inData.remove(inData.length()-1);
      lcd.setCursor(0,0);
      lcd.print("GPU Temp.: " + inData + "°C ");
      inData = "";
    }
    if (c == '#') {         // CPU 数据结束
      inData.remove(inData.length()-1);
      lcd.setCursor(0,1);
      lcd.print("CPU Temp.: " + inData + "°C ");
      inData = "";
    }
  }
}

C# 上位机开发要点

依赖库

• OpenHardwareMonitorLib.dll：从 Open Hardware Monitor 官方发布页获取，引用后可读取 CPU/GPU 传感器数据
• System.IO.Ports：.NET 内置串口通信命名空间

关键代码片段

// 初始化硬件监控对象
Computer c = new Computer { GPUEnabled = true, CPUEnabled = true };
c.Open();

// 定时器中读取温度并发送
private void Status() {
  foreach (var hw in c.Hardware) {
    hw.Update();
    foreach (var sensor in hw.Sensors) {
      if (sensor.SensorType == SensorType.Temperature) {
        if (hw.HardwareType == HardwareType.GpuNvidia) value1 = sensor.Value.GetValueOrDefault();
        if (hw.HardwareType == HardwareType.CPU) value2 = sensor.Value.GetValueOrDefault();
      }
    }
  }
  port.Write($"{value1}*{value2}#");  // 协议格式
}

界面功能

• 串口自动扫描与下拉选择
• 刷新间隔可调（ComboBox）
• 连接/断开按钮、状态栏提示
• 最小化到系统托盘，双击恢复
• 必须以管理员权限运行，否则无法读取硬件传感器

常见问题排查

1. LCD 无显示/乱码：用 I2C 扫描工具确认地址，修改 LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2);
2. 串口打开失败：检查设备管理器确认 COM 口号，关闭占用该端口的其他程序
3. 温度显示 0 或异常：确认 OpenHardwareMonitor 驱动已安装，且 GPU/CPU 类型匹配（代码默认 Nvidia GPU）
4. 延迟大：缩短定时器间隔（最低建议 500ms），或改用二进制协议减少传输开销

扩展思路

• 增加风扇转速、内存占用、磁盘活动等传感器
• 改用 128×64 OLED 显示更多信息并支持图形化趋势图
• 加入 RGB LED 指示温度等级（绿/黄/红）
• 配合 3D 打印外壳做成精致桌面摆件