Для начала, нужно определиться со способом измерения температуры.
Для этого может быть использована термопара, термометр сопротивления, терморезистор или интегральный датчик температуры с аналоговым или цифровым выходом. Также температуру можно измерять по падению напряжения на прямосмещенном переходе диода (именно по этому принципу работают интегральные датчики).
Сигнал термопары очень мал, для распространенной термопары типа ТХА или К (хромель-алюмель) разница температуры в 1°С дает термоЭДС 40 мкВ. Поэтому для усиления ее сигнала нужен очень качественный прецизионный операционный усилитель с исключительно низким дрейфом, например, OP07. Кроме того, термопара измеряет разность температур, а значит, надо или стабилизировать температуру холодного спая, например, поместив его в воду со льдом, либо использовать схему компенсации, например, с использованием диода, находящегося в тепловом контакте с холодным спаем.
Термометр сопротивления включают в мост Уитстона и измеряют разбаланс моста с помощью дифференциального усилителя на ОУ. Аналогично поступают и с терморезистором. Нужно избегать саморазогрева датчика протекающим через него током. Термометры сопротивления во избежание влияния на показания температуры проводов подключают по трех- или четырехпроводной схеме.
Наиболее просто использование интегральных датчиков. Классические датчики TMP35..37 просто выдают напряжение, зависящее от температуры с коэффициентом 20 мВ/°С и с начальным напряжением при 25°С 250, 750 и 500 мВ, соответственно для TMP35, TMP36 и TMP37. Не менее классический LM75 содержит внутри собственный АЦП и выдает значение темпертуры уже в готовом виде, как цифровой код по интерфейсу I2C. Стоит только подать питание (обязательно зашунтировав его керамическим блокировочным конденсатором на 1 мкФ и желательно -- подав его от отдельного линейного стабилизатора, так как микросхема очень чувствительна к шумам и пульсациям по питанию), установить на линиях А0, А1 и А2 адрес, на который эта микросхема будет откликаться, соединив эти выводы с землей или питанием в соответствии с двоичным кодом адреса (висеть в воздухе они не должны! Подтяжек, как у памяти 24Схх, у нее нет!), и подключить SDA и SCL к соответствующим выводам МК.
В остальных случаях мы подключаем аналоговый выход измерительного преобразователя к входу АЦП микроконтроллера.
Далее наша работа заключается в том, чтобы инициализировать контроллер I2C (при использовании LM75) или АЦП (во всех остальных случаях) и многократно принимать величины, зарегистрированные АЦП, функцией analogRead, усреднять их, а затем пересчитывать их в температуру (в случае LM75 используется соответствующая библиотека), а потом, в зависимости от ее значений зажигать те или иные светодиоды.