Napravite vlastiti sobni termometar i mjerač vlažnosti s Arduinom

Stvaranje vlastitog gadgeta za mjerenje temperature/vlage može biti zabavno i korisno iskustvo. Koristeći Arduino mikrokontroler, ovaj DIY projekt može se koristiti za praćenje sobne temperature i vlažnosti, posebno u vrućim ljetima.

Štoviše, također vam može pomoći u procjeni performansi vašeg klima uređaja. Za mjerenje temperature i vlage koristit ćemo elektronički senzor koji će biti spojen na mikrokontroler koji će preuzimati podatke sa senzora i prikazati ih na zaslonu.

Što ćete trebati

Za ovaj DIY projekt trebat će nam sljedeće komponente:

• Arduino Mega mikrokontroler
• Spajanje žica
• USB Type-A na USB Type-B kabel
• DHT22 senzor
• LCD 16x2 zaslon
• Laptop ili računalo sa Arduino softver instaliran
• Breadboard (pogledajte naš vodič za pomoću ploče za izradu maketa)
• Otpornici ili potenciometar

Korak 1: Spojite Arduino Mega mikrokontroler

Spojite Arduino ploču na svoje računalo ili prijenosno računalo pomoću USB kabela. Ovaj kabel ne samo da napaja Arduino modul i djeluje kao njegovo napajanje, već također omogućuje računalu komunikaciju s Arduino pločom za izvršavanje koda i naredbi. Kada je USB kabelom spojen na računalo, Arduino paljenjem LED svjetla pokazuje da je u radnom stanju.

Na traci izbornika Arduino IDE idite na Alati karticu i odaberite Arduino Mega od Odbor opcije. Slično, odaberite COM port pod istim Alati tab.

Korak 2: Pripremite senzor i LCD

Projekt koristi DHT22 senzor temperature/vlage i 16x2 LCD zaslon, za što će vam trebati relevantne Arduino IDE biblioteke.

DHT22 senzor

DHT11 i DHT22 su elektronički senzori koji mjere temperaturu i razinu vlažnosti okoliša. Rade na sličnim principima, ali se razlikuju u svojim rasponima specifikacija. Za ovaj DIY projekt koristimo DHT 22 senzor (točnije, žičanu verziju AM2302). DHT22 je bolja opcija u smislu širokog raspona i točnosti za mjerenje temperature i vlažnosti.

Modul DHT22 / AM2302 ima tri pina sa sljedećom konfiguracijom:

Najlakši način korištenja DHT senzora s Arduino mikrokontrolerima je instaliranje DHT.h biblioteka, koja se može koristiti i za DHT11 i DHT22 senzore. Ova je biblioteka obično unaprijed instalirana u Arduino IDE. Ako nije dostupan, možete ga instalirati iz Voditelj knjižnice ispod Alati tab.

LCD 16x2 zaslon

Za prikaz očitanja senzora koristimo LCD 16x2 zaslon za Arduino. Ovaj zaslon ima 16 hardverskih pinova i potrebno mu je sučelje mikrokontrolera za kontrolu njegove funkcije. Sljedeća tablica prikazuje hardverske igle LCD-a i njihovu funkcionalnost.

16x2 LCD može prikazati pomoću četiri sabirnice podataka ili osam sabirnica podataka. Ovdje koristimo četiri podatkovne sabirnice od mikrokontrolera do LCD-a. Samo četiri podatkovna (DB4 do DB7) pina 16x2 LCD-a spojena su na Arduino, zajedno s RS (Register Select) i EN (Enable) pinovima.

U 4-bitnom načinu rada podaci/naredbe se šalju u 4-bitnom nibble formatu. Prvo šalje viši 4-bit, a zatim niži 4-bit podataka/naredbe. Zbog takvih veza možemo uštedjeti četiri GPIO pina na našem Arduinu koji se mogu koristiti za drugu aplikaciju. Imajte na umu da je svrha pinova 15 i 16 (pozadinski LED) osvjetljavanje zaslona, ​​samo radi poboljšane vidljivosti.

Možete koristiti LiquidCrystal.h Arduino biblioteka za kontrolu 16x2 LCD-a. Ova je biblioteka obično unaprijed instalirana. Ako nije dostupan, možete ga instalirati iz Voditelj knjižnice ispod Alati karticu u Arduino IDE.

Korak 3: Izgradite strujni krug za povezivanje senzora i LCD-a

Za ovaj krug koristi se sljedeća shema povezivanja.

Arduino Mega ploča osigurava strujne veze i za LCD i za senzor, budući da su oni moduli male snage i njima se može lako upravljati putem ove ploče. Za kontrolu svjetline LCD-a koristimo otpornički razdjelnik napona, postavljen tako da oko 0,1 V do 0,5 V dolazi na Pin 3 (VEE) LCD-a za optimalnu svjetlinu. Alternativno, potenciometar se može koristiti umjesto ovog razdjelnika napona. Pin 5 (R/W) LCD-a postavljen je na Ground za funkciju samo za pisanje.

Korak 4: Učitajte svoj kod na Arduino

Sada je vrijeme da prenesete svoj kod na Arduino Mega ploču kako biste izvršili traženi zadatak, koji uključuje dohvaćanje podataka senzora iz DHT22 i njihov prikaz na LCD-u.

Kod za ovaj projekt dostupan je ovdje GitHub repo.

Kod je dizajniran prema spojevima ožičenja kruga prikazanog u koraku 3. Sada ga možete testirati za procjenu performansi.

Testiranje modula

Kako bismo osigurali da senzor ispravno radi i detektira temperaturu i vlažnost, senzor držimo nekoliko inča iznad šalice vruće vode (koja emitira vruće pare). Ne uranjajte DHT 22 senzor u vodu jer to može dovesti do kratkog spoja i trajnog oštećenja senzora! Nakon nekoliko sekundi može se primijetiti porast temperature i postotka vlažnosti, što pokazuje da modul dobro radi.

Napravili ste vlastiti termometar i mjerač vlažnosti

Sada kada ste izradili vlastiti termometar i mjerač vlage, ovu ideju možete dodatno proširiti ugradnjom daljinskog praćenje temperature i vlažnosti prijenosom tih informacija na drugi uređaj putem Wi-Fi ili Bluetooth veze adapter. Također možete koristiti podatke senzora iz ovog modula kako biste omogućili svoj klima uređaj ili ispušni sustav u sobi automatski se uključuje i isključuje prema željenim postavkama, kako bi se održala temperatura/vlažnost u vašoj sobi ili radno mjesto.