TMP36 - Temperatur messen - Programmieren mit Arduino

Lesezeit: 4 Minuten

Der Temperatursensor TMP36 ist ein analoger Sensor und er wird an einem analogen Pin - in diesem Fall an A0 des UNO R3 - angeschlossen. Er kann Temperaturen zwischen -40° und 125° Celsius messen.

Die Temperatur soll im ➨Seriellen Monitor angezeigt werden:

So sieht es beim Nähern einer Wärmequelle aus:

Benötigte Bauteile:

Temperatursensor TMP36
Leitungsdrähte

Baue die Schaltung auf.
(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)

Im Kopf des Programms und im setup-Teil sind nur wenige Angaben notwendig:

int TEMPERATURSENSOR = A0; 

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

  // auf serielle Verbindung warten
  while (!Serial) {;}
}

Für diese Anleitung wird ein wenig Mathematik benötigt.

Der Arduino besitzt einen analog-digital-Umwandler. Dieser wandelt die Betriebsspannung des Arduinos (5 Volt oder 3,3 Volt) in Zahlenwerte zwischen 0 und 1023 um. Wird ein Sensor am analogen Eingang angeschlossen, liefert ➨ analogRead() daher Werte zwischen 0 und 1023.
Laut Datenblatt müssen für die Berechnung der Temperatur verschiedene Besonderheiten berücksichtigt werden:

Quelle: 🔗https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/TMP35_36_37.pdf

der analoge Eingang hat einen Wert von 0 bis 1023
der Arduino wird mit einer Spannung von 5 V = 5000 mV betrieben
vom gemessenen Wert müssen 0,5 V = 500 mV abgezogen werden
ein Grad Celsius entspricht 10 mV

Jetzt zur Rechnung im loop-Teil:

void loop()
{
  // Spannung am Eingang A0 messen
  float SensorWert = analogRead(TEMPERATURSENSOR);

  /*
    richtiges Verhältnis zwischen 
    5 V = 5000 mV (Eingangsspannung Arduino)
    und 1023 (maximaler Wert (nach analog-digital Umwandlung) 
    am analogen Pin A0 herstellen
    -> gemessenen Wert mit 5000 malnehmen und dann durch 1023 teilen
  */
  float gemesseneSpannung = SensorWert * 5000 / 1023;
  
  /*
    1 Grad = 10 mV 
    Versatz von 500 mV von der gemessenen Spannung abziehen
    und durch 10 = 1 Grad teilen
  */
  float gemesseneTemperatur = (gemesseneSpannung - 500.0) / 10.0;

  // Ausgabe im Seriellen Monitor
  Serial.print("Temperatur: ");

  // Wert  anzeigen
  Serial.print(gemesseneTemperatur);

  // \u00b0 = °
  Serial.print(" \u00b0");
  Serial.println("C");
  
  // Wartezeit bis zur nächsten Messung
  delay(2000);
}

Leider wird das Ergebnis mit einem Punkt als Dezimaltrennzeichen angezeigt. Mit dem Befehl ➨replace kannst du das Problem lösen.
Der geänderte loop-Teil:

void loop()
{
  // Spannung am Eingang A0 messen
  float SensorWert = analogRead(TEMPERATURSENSOR);
  /*
    richtiges Verhältnis zwischen 
    5 V = 5000 mV (Eingangsspannung Arduino
    und 1023 (maximaler Wert am anlogen Pin A0)
    herstellen
    -> gemessenen Wert mit 5000 malnehmen und dann durch 1023 teilen
  */
  float gemesseneSpannung = SensorWert * 5000 / 1023;
  
  /*
    1 Grad = 10 mV 
    Versatz von 500 mV von der gemessenen Spannung abziehen
    und durch 10 = 1 Grad teilen
  */
  float gemesseneTemperatur = (gemesseneSpannung - 500.0) / 10.0;

  // Ausgabe im Seriellen Monitor
  Serial.print("Temperatur: ");

  // gemesseneTemperatur von float zu String umwandeln
  String AnzeigeTemperatur = String(gemesseneTemperatur);

  // replace ->  . durch , ersetzen
  AnzeigeTemperatur.replace(".", ",");

  // Temperatur anzeigen
  Serial.print(AnzeigeTemperatur);

  // \u00b0 = °
  Serial.print(" \u00b0");
  Serial.println("C");
  
  // Wartezeit bis zur nächsten Messung
  delay(2000);
}

Neben dem TMP36 kann auch der LM35 die Temperatur messen. Hier ein Vergleich der gemessenen Temperaturen über einen Zeitraum von einigen Sekunden.

Das dazugehörige ➨Programm

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