Izveidojiet savu istabas termometru un mitruma mērītāju ar Arduino

Sava temperatūras/mitruma mērīšanas sīkrīka izveide var būt jautra un atalgojoša pieredze. Izmantojot Arduino mikrokontrolleri, šo DIY projektu var izmantot, lai uzraudzītu jūsu istabas temperatūru un mitrumu, īpaši karstās vasarās.

Turklāt tas var arī palīdzēt novērtēt gaisa kondicionētāja veiktspēju. Temperatūras un mitruma noteikšanai izmantosim elektronisko sensoru, kas tiks savienots ar mikrokontrolleru, kas izgūs datus no sensora un parādīs tos displejā.

Kas jums būs nepieciešams

Šim DIY projektam mums būs nepieciešami šādi komponenti:

• Arduino Mega mikrokontrolleris
• Savienojošie vadi
• A tipa USB kabelis uz B tipa USB
• DHT22 sensors
• LCD displejs 16x2
• Klēpjdators vai dators ar Arduino programmatūra uzstādīta
• Maizes dēlis (skatiet mūsu ceļvedi izmantojot maizes dēli)
• Rezistori vai potenciometrs

1. darbība: pievienojiet Arduino Mega mikrokontrolleru

Savienojiet Arduino plati ar datoru vai klēpjdatoru, izmantojot USB kabeli. Šis kabelis ne tikai iedarbina Arduino moduli un darbojas kā tā barošanas avots, bet arī ļauj datoram sazināties ar Arduino plati koda izpildei un komandām. Pievienojot datoram, izmantojot USB kabeli, Arduino parāda, ka tas ir darba stāvoklī, ieslēdzot LED gaismu.

Arduino IDE izvēlņu joslā dodieties uz Rīki cilni un atlasiet Arduino Mega no Valde iespējas. Līdzīgi atlasiet COM portu zem tā paša Rīki cilne.

2. darbība: sagatavojiet sensoru un LCD

Projektā tiek izmantots DHT22 temperatūras/mitruma sensors un 16x2 LCD ekrāns, kam jums būs nepieciešamas attiecīgās Arduino IDE bibliotēkas.

DHT22 sensors

DHT11 un DHT22 ir elektroniski sensori, kas mēra apkārtējās vides temperatūru un mitruma līmeni. Tie darbojas pēc līdzīgiem principiem, taču atšķiras pēc to specifikāciju diapazona. Šim DIY projektam mēs izmantojam DHT 22 sensoru (konkrēti, vadu AM2302 versiju). DHT22 ir labāks risinājums plaša diapazona un precizitātes ziņā gan temperatūras, gan mitruma noteikšanai.

DHT22 / AM2302 modulim ir trīs tapas ar šādu konfigurāciju:

Vienkāršākais veids, kā izmantot DHT sensorus ar Arduino mikrokontrolleriem, ir instalēt DHT.h bibliotēka, kuru var izmantot gan DHT11, gan DHT22 sensoriem. Šī bibliotēka parasti ir iepriekš instalēta Arduino IDE. Ja tas nav pieejams, varat to instalēt no Bibliotēkas vadītājs saskaņā Rīki cilne.

LCD displejs 16x2

Lai parādītu sensora rādījumus, mēs izmantojam 16x2 LCD displejs Arduino. Šim displejam ir 16 aparatūras tapas, un, lai kontrolētu tā funkcionalitāti, ir nepieciešams mikrokontrollera interfeiss. Nākamajā tabulā parādītas LCD aparatūras tapas un to funkcionalitāte.

16x2 LCD var parādīt, izmantojot četras datu kopnes vai astoņas datu kopnes. Šeit mēs izmantojam četras datu kopnes no mikrokontrollera uz LCD. Arduino ir savienoti tikai četri 16x2 LCD datu (DB4–DB7) kontakti, kā arī RS (reģistrācijas atlase) un EN (iespējošanas) tapas.

4 bitu režīmā dati/komandas tiek nosūtītas 4 bitu nibble formātā. Sākumā tas nosūta augstāku 4 bitu un pēc tam nosūta zemāku 4 bitu datu/komandu. Pateicoties šādiem savienojumiem, mēs savā Arduino varam saglabāt četras GPIO tapas, kuras var izmantot citai lietojumprogrammai. Ņemiet vērā, ka 15. un 16. tapas (fona gaismas diode) mērķis ir apgaismot displeju, lai tikai uzlabotu redzamību.

Jūs varat izmantot Šķidro kristālu.h Arduino bibliotēka, lai kontrolētu 16x2 LCD. Šī bibliotēka parasti ir iepriekš instalēta. Ja tas nav pieejams, varat to instalēt no Bibliotēkas vadītājs saskaņā Rīki cilne Arduino IDE.

3. darbība: izveidojiet ķēdi, lai savienotu sensoru un LCD

Šai shēmai tiek izmantota šāda savienojuma shēma.

Arduino Mega plate nodrošina strāvas pieslēgumus gan LCD, gan sensoram, jo ​​tie ir mazjaudas moduļi un tos var viegli pārvaldīt, izmantojot šo plati. LCD spilgtuma kontrolei mēs izmantojam rezistoru sprieguma dalītāju, kas novietots tā, lai optimālam spilgtumam LCD kontaktam 3 (VEE) tiktu nodrošināts aptuveni 0,1 V līdz 0,5 V. Alternatīvi šī sprieguma dalītāja vietā var izmantot potenciometru. LCD displeja 5. kontakts (R/W) ir iestatīts uz Zemējums tikai rakstīšanas funkcijai.

4. darbība: augšupielādējiet savu kodu vietnē Arduino

Tagad ir pienācis laiks augšupielādēt savu kodu Arduino Mega platē, lai veiktu nepieciešamo uzdevumu, kas ietver sensora datu ienešanu no DHT22 un parādīšanu LCD ekrānā.

Šī projekta kods ir pieejams šeit GitHub repo.

Kods ir izveidots atbilstoši ķēdes vadu savienojumiem, kas parādīti 3. darbībā. Tagad varat to pārbaudīt veiktspējas novērtēšanai.

Moduļa pārbaude

Lai nodrošinātu, ka sensors darbojas pareizi un nosaka temperatūru un mitrumu, mēs turam sensoru dažas collas virs tases ar karstu ūdeni (izstaro karstus tvaikus). Nemērciet DHT 22 sensoru ūdenī, jo tas var izraisīt īssavienojumu un neatgriezenisku sensora bojājumu! Pēc dažām sekundēm var novērot temperatūras un mitruma procentuālo pieaugumu, kas liecina, ka modulis darbojas labi.

Jūs esat izveidojis pats savu termometru un mitruma mērītāju

Tagad, kad esat izveidojis savu termometru un mitruma mērītāju, varat vēl vairāk paplašināt šo ideju, iekļaujot tālvadības pulti temperatūras un mitruma uzraudzība, pārsūtot šo informāciju uz citu ierīci, izmantojot Wi-Fi vai Bluetooth adapteris. Varat arī izmantot šī moduļa sensora datus, lai ieslēgtu telpas gaisa kondicionētāju vai izplūdes sistēmu automātiski ieslēdzas un izslēdzas atbilstoši vēlamajiem iestatījumiem, lai uzturētu temperatūru/mitrumu telpā vai darba vieta.