Evaluación de Precisión de Sensores: Comparación Temperatura Externa vs Corporal

Componentes y suministros

Termómetro Digital DS18B20 (1-Wire, Resolución Programable)	×	1
Sensor Temperatura y Humedad DHT11 (3 pines)	×	1
Resistencia 10k ohm	×	3
Cables jumper (genéricos)	×	10
Sensor DS18B20 Impermeable (Adafruit)	×	1
Conector de prueba, Pinza cocodrilo	×	3
Cable USB-A a Mini-USB	×	1
Arduino UNO	×	1
Placa BBC micro:bit	×	1

Aplicaciones y servicios en línea

• Arduino IDE
• Plataforma Vittascience para micro:bit

Sobre este proyecto

Diferentes sensores dan datos de temperatura con distintas limitaciones y precisión. En proyectos de salud es crucial obtener valores precisos de temperatura externa y corporal para evaluar el estado de salud. Por eso comparé la precisión de los sensores más populares y el sensor de temperatura del micro:bit.

Utilicé sensores DS18B20, DS18B20 impermeable, AM2302, placas Arduino y micro:bit, y termómetros estándar.

Primero conecté los sensores al Arduino (ver Esquemáticos) y así se ven conectados:

Subí el código para Arduino (ver Código) y usé la plataforma Vittascience (enlace) para generar el código del micro:bit:

Resultados: Temperatura ambiente (10 experimentos, se muestra el más representativo)

El termómetro de referencia marcó 21°C (valor más preciso). El micro:bit mostró 27°C, muy alejado. Los tres sensores conectados al Arduino fueron bastante precisos, pero el AM2302 mostró la mayor exactitud.

Resultados: Temperatura corporal (10 experimentos, se muestra el más representativo)

Termómetro de referencia: 32.2°C

• micro:bit: 34°C
• Sensor DS18B20 impermeable (tercera columna): 32.40°C
• Sensor DS18B20 (primera columna): 31.50°C
• Sensor AM2302 (segunda columna): 33°C

Conclusión: El sensor DS18B20 impermeable dio los valores más precisos para temperatura corporal, mientras que el AM2302 es el mejor para temperatura ambiente.

Código

• Código para Arduino y sensores de temperatura
• Código para micro:bit

Código para Arduino y sensores de temperatura C/C++

#include <SoftwareSerial.h>
#include <cactus_io_AM2302.h>
#define AM2302_PIN 3
#include "cactus_io_DS18B20.h"
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
AM2302 dht(AM2302_PIN);
int DS18B20_Pin = 4;
DS18B20 ds(DS18B20_Pin);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  ds.readSensor();
  dht.begin();
  sensors.begin();
  Serial.println("18B20 | AM2302 | DS18B20");
  Serial.println("Temp (C) | Temp (C) | Temp (C)");
}

void loop() {
  ds.readSensor();
  sensors.requestTemperatures();
  dht.readTemperature();
  if (isnan(dht.humidity) || isnan(dht.temperature_C)) {
    return;
  }
  Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));
  Serial.print(" ");
  Serial.print(dht.temperature_C);
  Serial.print(" ");
  Serial.println(ds.getTemperature_C());
  delay(1500);
}

Código para micro:bit Python

from microbit import *
uart.init(baudrate=9600, bits=8, parity=None, stop=1, tx=pin8, rx=pin14)
while True:
  if button_a.is_pressed():
    uart.write(str(temperature()))

Esquemáticos