🌡️ Проект: сравнение четырёх аналоговых датчиков температуры KY-001/013/028/015 на одном LCD1602

Комплект KY-001/013/028/015 включает четыре разных дешёвых аналоговых датчика температуры на основе терморезисторов (термисторов). В отличие от цифровых датчиков типа DS18B20 или LM75, уже разбиравшихся в других проектах на сайте, каждый из этих четырёх даёт просто переменное напряжение, которое нужно самостоятельно пересчитывать в градусы — этот проект читает все четыре одновременно и выводит их показания рядом на одном экране LCD1602 для наглядного сравнения.

Как это работает

Термистор — это резистор, сопротивление которого заметно меняется с температурой. Подключив термистор в делитель напряжения с обычным постоянным резистором, получаем на средней точке делителя напряжение, зависящее от температуры — именно его и читает `analogRead()`. Разные модули в этом комплекте могут отличаться конкретным номиналом терморезистора при 25°C и коэффициентом его изменения (так называемый коэффициент B), поэтому точный пересчёт показаний именно в градусы Цельсия требует знания этих паспортных параметров для каждого конкретного датчика, которые производитель часто не указывает подробно для бюджетных модулей такого уровня.

Поэтому в этом проекте показания всех четырёх датчиков выводятся как относительные числа (`analogRead()`, 0-1023), а не как точные градусы — честно, без придуманной формулы калибровки, которая выдавала бы ложную точность. Такое сравнение всё равно практически полезно: если все четыре датчика находятся в одинаковых условиях (например, рядом друг с другом на столе), их относительные показания должны вести себя похоже и сонаправленно при изменении температуры в помещении — это и есть практическая демонстрация принципа, а не лабораторный точный термометр.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, которые указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

Каждый из четырёх датчиков комплекта: сигнальный аналоговый выход → свой аналоговый пин (A0, A1, A2, A3 соответственно), VCC → 5V, GND → GND.
LCD1602 с I2C-переходником: SDA → A4, SCL → A5, VCC → 5V, GND → GND.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему. Показания — относительные
// числа analogRead(), не калиброванные градусы (см. текст статьи выше).

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

const int SENSOR_PINS[4] = {A0, A1, A2, A3}; // KY-001, KY-013, KY-028, KY-015 — в любом порядке подключения

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();
  lcd.backlight();
}

void loop() {
  int values[4];
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    values[i] = analogRead(SENSOR_PINS[i]);
  }

  Serial.print("KY-001/013/028/015: ");
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    Serial.print(values[i]);
    Serial.print(" ");
  }
  Serial.println();

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(values[0]);
  lcd.print(" ");
  lcd.print(values[1]);
  lcd.print("     ");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(values[2]);
  lcd.print(" ");
  lcd.print(values[3]);
  lcd.print("     ");

  delay(500);
}

Библиотеки Wire и LiquidCrystal_I2C ставятся через Менеджер библиотек Arduino IDE. Если LCD не откликается — проверьте адрес на шине I2C через скетч-сканер (обычно 0x27 или 0x3F).

Частые проблемы

Все четыре датчика показывают сильно разные числа при одинаковой температуре — ожидаемо для дешёвых нестандартизированных термисторов без заводской калибровки; важна не абсолютная величина, а то, что все четыре синхронно меняются при изменении температуры.
Показания одного датчика "застыли" и не меняются — проверьте подключение именно этого аналогового пина и целостность самого датчика.
Хочется получить градусы Цельсия, а не условные числа — потребуется паспортный коэффициент B каждого конкретного термистора (часто не указан производителем для бюджетных модулей) и формула Стейнхарта-Харта; без точных паспортных данных такой пересчёт даст ложную точность.
Экран LCD не откликается — проверьте адрес на шине I2C сканером, обычно 0x27 или 0x3F.

Как улучшить проект

Откалибровать каждый датчик индивидуально по двум известным опорным точкам (например, лёд 0°C и кипяток 100°C), получив приблизительную линейную зависимость для конкретного экземпляра.
Логировать показания всех четырёх во внешнюю EEPROM для сравнения дрейфа показаний во времени.
Добавить цифровой эталонный датчик (DS18B20) пятым каналом для визуальной сверки, насколько аналоговые термисторы отклоняются от точного цифрового эталона.