Connect Arduino and Measure Temperature using MATLAB

Jan. 24, 2023

本博客所使用硬件（包括：Arduino，扩展板以及温度传感模块）以及代码原理与博客Correction and Supplement for Blog “An Arduino Sample Project Based on Temperature Sensor” 中介绍完全一致，唯一的差别就是本博客使用MATLAB进行编程。

脚本文件如下：

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clc, clear, close all

B = 4275;
R0 = 100000;

a = arduino;
while true
    % Read output voltage 
    outputValue = readVoltage(a, 'A0');

    % Calculate resistance
    resistance = (5/outputValue-1)*R0;

    % Convert resistance to temperature
    temperature = 1/(log(resistance/R0)/B+1/298.15)-273.15;
    disp(['temperature = ', num2str(temperature)])
    pause(0.1)
end

运行后可以看到在命令行窗口中的持续输出：

image-20230124205608726

代码中的变量a是一个arduino类的对象：

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>> a
                  Port: 'COM3'
                 Board: 'Uno'
         AvailablePins: {'D2-D13', 'A0-A5'}
  AvailableDigitalPins: {'D2-D13', 'A0-A5'}
      AvailablePWMPins: {'D3', 'D5-D6', 'D9-D11'}
   AvailableAnalogPins: {'A0-A5'}
    AvailableI2CBusIDs: [0]
             Libraries: {'I2C', 'SPI', 'Servo'}
   AnalogReferenceMode: 'internal'
       AnalogReference: 5.000(V)
              BaudRate: 115200

可以很清楚地看到工作电压为5 V，但是我不太清楚为什么这里额波特率为115200，之前在Arduino IDE中一直使用的都是9600.

可以通过代码：

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methods(a)

查看arduino类支持的方法：

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Methods for class arduino:

addon                  getBLEConnectedStatus  rotaryEncoder          writeDigitalPin        
apds9960               motorCarrier           scanI2CBus             writePWMDutyCycle      
canChannel             playTone               servo                  writePWMVoltage        
configurePin           readDigitalPin         shiftRegister          
device                 readVoltage            ultrasonic             

Methods of arduino inherited from handle.

这里主要使用了readVoltage函数读取模拟输入。

根据博客Correction and Supplement for Blog “An Arduino Sample Project Based on Temperature Sensor”，Arduino板实际上输出的是0~1023之间的整数，因此在Arduino IDE中需要使用代码：

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float R = 1023.0/a-1.0;
R = R0*R;

计算NTC电阻值。而MATLAB的readVoltage函数直接读取的就是电压值，因此只需要使用：

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% Calculate resistance
resistance = (5/outputValue-1)*R0;

计算NTC电阻值即可。