Меню

Arduino датчик температура влажность

Датчик температуры и влажности Ардуино DHT11

Ардуино датчик влажности и температуры DHT11 является одним из самых популярных для проектов мониторинга погоды.

О датчике

DHT11 – датчик влажности и температуры, который генерирует откалиброванный цифровой выход и может быть интерфейсом для любого микроконтроллера, такого как Arduino и Raspberry Pi, и получать мгновенные результаты.

DHT11 – это недорогой прибор, который обеспечивает высокую надежность и долговременную стабильность.

В этом проекте построена небольшая схема для интерфейса с датчиком температуры на Arduino. Одним из основных применений подключения данного сенсора к Arduino является мониторинг погоды.

Виды датчиков

Сегодня производитель Arduino проявил большую силу в сообществе разработчиков электронных приложений и распространил различные модули, которые позволяют проектам Arduino датчиков быть более гибкими.

Рассмотрим основные виды приборов, построенных на рассматриваемой платформе:

  1. Вращательный: в основном, резистор, подключенный к потенциометру и трехконтактному разъему, который позволяет подключать аналоговый выход и подавать его VCC и GND. Часто используется для определения положения двигателя, как сервомотора, так и шагового, постоянного тока и других. По-другому можно назвать – Ардуино датчик тока или Аrduino датчик движения.
  2. Звуковой: оснащен микрофоном, операционным усилителем LM386 и потенциометром, позволяющим захватывать любой звук вокруг него и превращать его в аналоговый сигнал с 0V до VCC, который может быть преобразован в сигнал Аrduino от 0 до 1024 в резолюции ADC. Существуют различные приложения для такого типа, которые относятся к аудиозахвату. Также существует ультразвуковой датчик Ардуино.
  3. Обнаружитель дыма: используется в системах обнаружения пожара, является прибором, который выявляет дым и газ, может быть откалиброван с помощью потенциометра, а выходной сигнал подключается к аналоговому входному модулю. Эти Ардуино-датчики имеют, помимо прочего, варианты MQ-2, MQ-3, MQ4 и дифференцируются по типу обнаруженного вещества, метана, спирта, пропана и другие.
  4. Детонация: предназначен для обнаружения сбоев или известен, как перкуссионный. Передает цифровой сигнал, когда обнаруживает изменение. Может быть подключен к цифровому входу на плате разработки Arduino и обнаруживать сигнал, который генерируется при наличии какого-либо удара.
  5. Ардуино-датчик температуры: предназначается для измерения состояния окружающей среды. К таким можно отнести Аrduino dsl8b20.

Распиновка и принципиальная схема подключения

Распиновка у датчиков данного типа довольно простая. Независимо от того сколько выводов у вашего сенсора — рабочих выводов всего 3:

Принципиальная схема при подключении к микроконтроллеру может выглядеть таким образом:

Устройство датчиков и схема подключения к Ардуино

DHT11 входит в состав приборов отслеживания влажности DHTXX. Другим датчиком в этой серии является DHT22. В результате они будут измерять как влажность, так и температуру. Хотя DHT11 дешевы и медленны, они очень популярны среди любителей и начинающих.

DHT11 состоит из 3 основных компонентов. Датчик влажности резистивного типа, термистор NTC и 8-разрядный микроконтроллер, который преобразует аналоговые сигналы и отправляет одиночный цифровой сигнал.

Схема подключения DHT11 к Ардуино

Этот цифровой сигнал может быть прочитан любым микроконтроллером или микропроцессором для дальнейшего анализа.

DHT11 состоит из 4 контактов: VCC, Data Out, Not Connected (NC) и GND. Диапазон напряжения для вывода VCC составляет от 3,5 до 5,5 В. Питание 5 В будет достаточно. Данные на выводе Data Out являются последовательными цифровыми данными.

DHT11 может измерять значение влажности в диапазоне 20-90 % относительной влажности (RH) и температуру в диапазоне 0-50 0 С. Период выборки составляет 1 секунду.

Все DHT11 точно калибруются в лаборатории, а результаты хранятся в памяти. Между любыми микроконтроллерами, такими как Arduino и DHT11 Sensor, может быть установлена ​​однопроводная связь.

Читайте также:  Датчик уровня топлива киа рио 2004 года

Кроме того, длина кабеля может достигать 20 метров. Данные состоят из целочисленных и десятичных частей, как для относительной влажности (RH), так и для температуры.

Данные от DHT11 и Ардуино датчиков движения состоят из 40 бит, и формат выглядит следующим образом:

8 бит данных для интегрального значения RH, 8 бит данных для десятичного значения RH, 8 бит данных для интегральных значений, 8 бит данных для интегрального значения температуры и 8 бит данных для контрольной суммы.

Скетч для работы с датчиком

Давайте посмотрим теперь на код благодаря которому сенсор будет взаимодействовать с нашей платой (схема подключения выше):

Код получился таким небольшим, т.к. мы в самом начале задействовали библиотеку для сенсора. Скачать библиотеку можно по ссылке или на этой странице в разделе «Библиотеки».

Arduino DHT11 – относительно дешевый прибор для измерения температуры и влажности. DHT22 похож на DHT11 и имеет большую точность. Однако эта библиотека не подходит для DHT21 или DHT22, поскольку они имеют другой формат данных.

Проверьте DHTlib на поддержку этих датчиков. Эта библиотека протестирована на MEGA2560 и подтверждена работой на Arduino 2009. Niesteszeck создал библиотеку DHT11, управляемую прерываниями. Энди Дальтон сделал модифицированную версию. Разница в том, что DATAPIN определен в конструкторе, в результате чего полагается один выделенный объект на приспособление.

С помощью одножильного приспособления DS18B20 мы можем измерять температуру от -55 ℃ до 125 ℃ с точностью ± 5.

В итоге мы должны на выходе увидеть вот такие данные:

Получение данных

Рассмотрим данные, полученные от DHT11.

00100101 00000000 00011001 00000000 00111110.

Эти данные можно разделить на основе указанной выше структуры следующим образом:

Чтобы проверить правильность полученных данных, нам нужно выполнить небольшой расчет. Добавьте все значения интегральных и десятичных значений RH и температуры и проверьте, равна ли сумма величине контрольной суммы, т. е. последним 8-битным данным:

00100101 + 00000000 + 00011001 + 00000000 = 00111110

Это значение совпадает с контрольной суммой и, следовательно, полученные данные действительны. Теперь, чтобы получить значения RH и температуры, просто преобразуйте двоичные данные в десятичные данные:

  • RH = Десятичное значение 00100101 = 37%
  • Температура = Десятичное значение 00011001 = 25 0 C

Датчик влажности и температуры DHT11 позволяет легко добавлять данные в ваши проекты электроники DIY. Он идеально подходит для удаленных метеорологических станций, домашних систем управления окружающей средой и систем мониторинга фермы или сада.

Дополнительные сенсоры

Кроме сенсоров, которые мы рассмотрели выше можно присмотреться и к другим датчикам для Ардуино:

  1. Датчик температуры + влажности. Вы можете использовать этот совместимый с Arduino гаджет для контроля температуры окружающей среды или влажности. В качестве основного проекта вы можете подключить ЖК-дисплей к Arduino и отображать температуру в помещении/влажность.
  2. Датчик инфракрасного излучения, также называемый «инфракрасным излучающим диодом». Он работает с 38KHz модулирующим сигналом. Можно использовать для отправки кода в другой Arduino или для управления телевизором.
  3. Фоторезистор. Сопротивление компонента будет варьироваться в зависимости от интенсивности света, которому он подвергается. Является резистором, сопротивление которого падает, когда свет попадает на него.
  4. Ультразвуковой прибор расстояния автоматически отправляет аудиосигнал 40 кГц и определяет, есть ли импульсный сигнал назад. Он посылает сигнал, и если он получает обратно, то вычисляет пройденное расстояние, таким образом, расстояние от приспособления до объекта перед ним. Он может ощущать объект в диапазоне: 2 см

500 см.

  • Датчик детонации. Проще говоря, это переключатель, который включается, когда он обнаруживает стук. Существует светодиод, который также дает визуальный сигнал состояния, высокий или низкий.
  • Звуковой будет обнаруживать окружающий звук. Это лучше всего использовать для таких проектов, как голосовые чейнджеры.
  • Обнаружение напряжения (выше/ниже). Определяет уровень напряжения любого поставщика постоянного тока, до 25 вольт. Критические точки перенапряжения/пониженного напряжения могут быть отрегулированы.
  • Определитель влажности и температуры. Arduino датчик влажности почвы помогает определить условия для комфортного существования комнатных и тепличных растений.
  • В целом, для каждого радиолюбителя есть огромный выбор для создания устройств разного назначения. О многих мы писали ранее, но о многих нам еще предстоит поговорить.

    Источник

    Выводим температуру и влажность помещения на LCD I2C дисплей. Подключение датчика DHT11 к Arduino UNO

    Я продолжаю свое увлечение электроникой. Буквально вчера пришла посылка с моим набором для изучения Arduino UNO — конечно же сразу захотелось что-нибудь собрать.

    Немного поигравшись с мигающими светодиодами, я решил протестировать остальное содержимое набора. Выбор пал на ЖК-дисплей и датчик температуры и влажности DHT11.

    Очень хотелось вывести показания датчика не только на экран монитора, но и на дисплей. Убив несколько часов на поиск и изучение статей по данной теме, я так и не смог заставить все работать нужным образом. Все готовые решения содержали ошибки или недомолвки, либо применялись другие компоненты — дисплей показывал что угодно, но только не температуру и влажность. Поскольку метод «с наскока» не удался, пришлось не просто копировать готовый код, а разбираться в том, как он работает. Но в итоге я все же смог получить нужную программу (ссылка на скачивание в конце статьи) и загрузить ее в микроконтроллер, ура:

    Хочу отметить, что я не писал весь код с нуля — часть взята из тестовых файлов входящих в состав библиотек, часть — из найденных статей, что-то переделал я сам. В общем, это некая компиляция, приведенная к работающему состоянию.

    Датчик DHT11 очень неточный, поэтому использовать его в качестве источника информации для каких-то серьезных систем я бы не советовал, но для учебных целей он очень даже подходит.

    Ниже я подробно расскажу как повторить данную конструкцию (если кому-то захочется) и приведу текст скетча для Arduino IDE.

    На картинке приведен вид спереди и сзади. Как можно увидеть, мой экземпляр снабжен интерфейсом I2C (маленькая платка на задней стороне). Данный интерфейс очень упрощает подключение дисплея к Arduino — нужно использовать всего 4 контакта:

    GRD — минус питания («земля»)
    VCC — питание +5V
    SDA — линия данных
    SLC — линия синхронизации

    Без I2C подключение LCD дисплея осуществляется несколько сложнее.

    Датчик DH11 так же имеет 4 контакта, при этом один из них вообще не используется. Мой дачик уже расположен на платке, на которой сразу установлен дополнительный резистор (который требуется для нормальной работы датчика) и выведено 3 ножки:

    Левая подписана как S — с нее поступает сигнал, правая — «-», ну а средняя получается «+» на нее подается питание.

    NB! Перед монтажом схемы и внесением в нее каких-либо изменений обязательно отключайте питание всех элементов, иначе можно их банально сжечь — потом будет жалко.

    • S на A0
    • + на +5V
    • — на GND
    • SDA на A4
    • SLC на A5
    • VCC на +5V (на Arduino UNO такой pin всего один и там уже обосновался провод питания идущий от датчика, поэтому лучше соединить VCC дисплея с «+» датчика (например джампером) или использовать для одного из устройств внешнее питание)
    • GND на GND Arduino («земли» на UNO как раз две, так что тут никаких проблем)

    Сборка на этом закончена, осталось прошить микроконтроллер.
    Вот код скетча:

    В данном коде используются библиотеки DHT и LiquidCrystal_I2C, которые не входят в стандартный пакет Arduino IDE. В сети множество разных библиотек с такими же названиями. И несмотря на их схожесть, не со всеми версиями данный код работает. Чтобы вам не тратить свое время и нервы на поиск рабочего варианта, я прикладываю к данной статье архив, в котором содержатся данные библиотеки и сам скетч для Arduino IDE. Библиотеки надо разархивировать и поместить в папку C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries после чего перезапустить программу Arduino IDE.

    Я думаю, что опытные разработчики найдут к чему придраться в данном коде (например, здесь нет обработчика ошибок), но на данном этапе, для меня главное, что он работает. Если вы будете применять детали схожие с моими, должно заработать и у вас. Конечно, рекомендую не просто скопировать, но и попытаться понять за что отвечает каждая строчка кода (комментарии в коде сильно в этом помогут).

    Быстрые результаты в любом деле это не цель, а всего лишь мотивация, которая должна подталкивать вас копать глубже. Помните об этом! =)

    Источник

    Измеритель температуры и влажности на контроллере Arduino c отображением значений на LCD дисплее

    Недавно я начал изучать программирование микроконтроллера Arduino. После того, как я выполнил несколько базовых упражнений (мигание светодиодом, работа с дискретными и аналоговыми входами, вывод информации на ЖК дисплей и т.д.) мне захотелось сделать какое нибудь полезное устройство для дома.

    Я решил сделать измеритель температуры и влажности в комнате, с индикацией параметров на ЖК дисплее. Также я сделал адаптивную подсветку дисплея, которая меняет яркость в зависимости от уровня освещенности в комнате. Это позволяет уменьшить энергопотребление устройства, и тем самым увеличить срок службы батарейки.

    В проекте я использовал следующие комплектующие:

    2. Дисплей LCD1602 c модулем поддержки протокола I2C. Для того чтобы уменьшить число проводов и упростить подключение дисплея, я решил подключать его через протокол I2C, для этого я к LCD дисплею припаял специальный модуль преобразователь.

    «

    3. Датчик температуры и влажности DHT11. Он позволяет определять влажность от 20-80% и температуру от 0-50˚С. Датчик имеет 4 вывода, но используется только 3. Между выводом питания и выводом данных должен быть установлен резистор 10кОм. Я использовал уже готовый датчик, смонтированный на плате, с подключенным резистором, поэтому можно смело подключать его к плате Arduino.

    «

    4. Фоторезистор. Подключается к плате Arduino с подтяжкой к GND, через резистор 10кОм.

    Схема подключения следующая:

    Фоторезистор подключается к аналоговому входу А0 платы Arduino. Линия данных датчика DHT11 подключается к дискретному выводу 2, вывод питания подключается к +5В Arduino, соответственно вывод GND подключаем в земле платы Arduino. LCD дисплей подключается к питанию платы, вывод SDA подключается к А4, вывод SCL к А5. Линия управления яркостью подсветки подключается к выводу 9, на котором формируется ШИМ сигнал.

    Ниже представлен исходный код:

    Скомпилировав данный код, получаем вот такое работающее устройство:

    В дальнейшем планирую сделать еще какие-нибудь интересные и более сложные устройства на Arduino.

    Также я сделал видеоролик, где показал как работает устройство:

    Источник

    Adblock
    detector