Naredite svoj sobni termometer in merilnik vlažnosti z Arduinom

Ustvarjanje lastnega pripomočka za merjenje temperature/vlažnosti je lahko zabavna in koristna izkušnja. Z uporabo mikrokrmilnika Arduino lahko ta projekt naredi sam uporabi za spremljanje temperature in vlažnosti vaše sobe, zlasti v vročih poletjih.

Poleg tega vam lahko pomaga oceniti delovanje vaše klimatske naprave. Za zaznavanje temperature in vlage bomo uporabljali elektronski senzor, ki bo povezan z mikrokrmilnikom, ki bo iz senzorja pridobival podatke in jih prikazoval na zaslonu.

Kaj boste potrebovali

Za ta DIY projekt bomo potrebovali naslednje komponente:

• Arduino Mega mikrokrmilnik
• Povezovalne žice
• Kabel USB Type-A v USB Type-B
• DHT22 senzor
• LCD 16x2 zaslon
• Prenosnik ali računalnik z Arduino programska oprema nameščen
• Breadboard (glejte naš vodnik za z uporabo mize)
• Upori ali potenciometer

1. korak: Povežite mikrokontroler Arduino Mega

S kablom USB povežite ploščo Arduino z osebnim ali prenosnim računalnikom. Ta kabel ne le napaja modul Arduino in deluje kot njegov napajalnik, ampak omogoča tudi komunikacijo računalnika s ploščo Arduino za izvajanje kode in ukaze. Ko je Arduino povezan z računalnikom prek kabla USB, pokaže, da je v stanju delovanja, tako da prižge LED lučko.

V menijski vrstici Arduino IDE pojdite na Orodja zavihek in izberite Arduino Mega Iz Deska opcije. Podobno izberite vrata COM pod istim Orodja zavihek.

2. korak: Pripravite senzor in LCD

Projekt uporablja senzor temperature/vlažnosti DHT22 in LCD zaslon 16x2, za kar boste potrebovali ustrezne knjižnice Arduino IDE.

Senzor DHT22

DHT11 in DHT22 sta elektronska senzorja, ki merita temperaturo in vlažnost okolja. Delujejo po podobnih načelih, razlikujejo pa se po razponih specifikacij. Za ta DIY projekt uporabljamo senzor DHT 22 (natančneje žično različico AM2302). DHT22 je boljša možnost v smislu širokega razpona in natančnosti zaznavanja temperature in vlažnosti.

Modul DHT22 / AM2302 ima tri zatiče z naslednjo konfiguracijo:

Najlažji način za uporabo senzorjev DHT z mikrokrmilniki Arduino je namestitev DHT.h knjižnico, ki se lahko uporablja za senzorje DHT11 in DHT22. Ta knjižnica je običajno vnaprej nameščena v Arduino IDE. Če ni na voljo, ga lahko namestite iz Vodja knjižnice pod Orodja zavihek.

Zaslon LCD 16x2

Za prikaz odčitkov senzorja uporabljamo LCD 16x2 zaslon za Arduino. Ta zaslon ima 16 zatičev strojne opreme in za nadzor njegove funkcionalnosti potrebuje vmesnik mikrokrmilnika. Naslednja tabela prikazuje zatiče strojne opreme LCD-ja in njihovo delovanje.

16x2 LCD lahko prikazuje z uporabo štirih ali osmih podatkovnih vodil. Tukaj uporabljamo štiri podatkovna vodila od mikrokontrolerja do LCD-ja. Samo štirje podatkovni (DB4 do DB7) zatiči 16x2 LCD-ja so povezani z Arduino, skupaj z zatiči RS (Register Select) in EN (Enable).

V 4-bitnem načinu se podatki/ukazi pošljejo v 4-bitnem formatu nibble. Najprej pošlje višje 4-bitne in nato nižje 4-bitne podatke/ukaze. Zaradi takšnih povezav lahko prihranimo štiri GPIO pine na našem Arduinu, ki jih lahko uporabimo za drugo aplikacijo. Upoštevajte, da je namen nožic 15 in 16 (LED za ozadje) osvetlitev zaslona, ​​samo za izboljšano vidljivost.

Lahko uporabite LiquidCrystal.h Arduino knjižnica za nadzor 16x2 LCD. Ta knjižnica je običajno vnaprej nameščena. Če ni na voljo, ga lahko namestite iz Vodja knjižnice pod Orodja zavihek v Arduino IDE.

3. korak: Sestavite vezje za povezavo senzorja in LCD-ja

Za to vezje se uporablja naslednja povezovalna shema.

Plošča Arduino Mega zagotavlja napajalne povezave za LCD in senzor, saj sta modula z nizko porabo energije in ju je mogoče preprosto upravljati prek te plošče. Za nadzor svetlosti LCD-ja uporabljamo uporovni delilnik napetosti, ki je nameščen tako, da je približno 0,1 V do 0,5 V dobavljen na Pin 3 (VEE) LCD-ja za optimalno svetlost. Namesto tega napetostnega delilnika lahko uporabite tudi potenciometer. Nožica 5 (R/W) LCD-zaslona je nastavljena na ozemljitev za funkcijo samo za pisanje.

4. korak: Naložite svojo kodo v Arduino

Zdaj je čas, da naložite svojo kodo na ploščo Arduino Mega za izvedbo zahtevane naloge, ki vključuje pridobivanje podatkov senzorja iz DHT22 in njihov prikaz na LCD-prikazovalniku.

Koda za ta projekt je na voljo tukaj GitHub repo.

Koda je zasnovana glede na ožičenje vezja, prikazanega v 3. koraku. Zdaj ga lahko preizkusite za oceno učinkovitosti.

Testiranje modula

Da bi zagotovili pravilno delovanje senzorja in zaznavanje temperature in vlažnosti, senzor držimo nekaj centimetrov nad skodelico vroče vode (ki oddaja vroče hlape). Senzorja DHT 22 ne potapljajte v vodo, saj lahko pride do kratkega stika in trajne poškodbe senzorja! Po nekaj sekundah je mogoče opaziti zvišanje odstotka temperature in vlažnosti, kar kaže, da modul deluje dobro.

Izdelali ste svoj termometer in merilnik vlažnosti

Zdaj, ko ste zgradili lasten termometer in merilnik vlage, lahko to idejo še razširite z vključitvijo daljinskega upravljalnika. spremljanje temperature in vlažnosti s prenosom teh informacij na drugo napravo prek povezave Wi-Fi ali Bluetooth adapter. Podatke senzorjev iz tega modula lahko uporabite tudi, da omogočite sobno klimatsko napravo ali izpušni sistem samodejno vklopi in izklopi glede na želene nastavitve, da vzdržuje temperaturo/vlažnost v vaši sobi oz delovnem mestu.