Меню

Arduino подключение датчика температуры с дисплеем

Вывод с DS18B20 на LCD дисплей

Задача

  • Вывести показания с датчика температуры DS18B20 на LCD дисплей 1602
  • Усложнить задачу, вывести изменение температуры с момента перезагрузки
  • Вывести температуру с двух датчиков и разницу между ними

Базовые уроки

Подключение

  • Дисплей подключается к питанию и шине I2C
  • Датчик подключается на любой цифровой пин
    • Можно подключить несколько датчиков на один пин

Библиотеки

Программа 1

Для начала просто выведем температуру с датчика на дисплей.

Программа 2

Теперь будем выводить такую строку: “температура с момента запуска программы” -> “текущая температура”. Может быть полезным для исследования изменения температуры. Нам нужно завести переменную для хранения первого значения, назовём её prevT . При запуске программы запросим температуру с датчика, подождём, запишем результат в переменную и будем выводить на дисплей как в предыдущем примере:

Также можно вывести время, прошедшее с момента запуска программы, например в формате часы:секунды.

  • У нас есть функция millis() , которая возвращает время работы программы в миллисекундах.
  • millis() / 1000 даст нам секунды, запишем в переменную sec .
  • Чтобы получить количество секунд в пределах одной минуты, разделим секунды на 60: sec / 60
  • Чтобы получить количество минут из общего количества секунд – нужно выполнить операцию остаток от деления, опять же на 60: sec % 60
  • Чтобы выводить значения с ведущим нулём (например 03 вместо 3), сделаем простое условие: if (минуты
  • Обернём вывод времени в функцию для лучшей читаемости кода

Программа 3

Следующая задача – опросить два термометра и вывести их текущие показания и разность.

  • Для начала прошьём пример address_read из библиотеки microDS18B20
  • Поочерёдно подключим два датчика, увидим их адреса и скопируем в блокнот

Далее аналогично примеру one_pin_many_sensors записываем полученные адреса в массивы и создаём два датчика. Дальнейшая работа ведётся с двумя датчиками:

Источник

Ардуино термометр на основе датчика температуры DS18B20

Один раз мы уже реализовали проект термометра на основе датчика температуры DS18B20. Сегодня мы сделаем термометр на основе этого датчика другим способом, разберемся с DS18B20 и используем несколько дополнительных библиотек.

Мы сделаем LCD-термометр или, как вариант, Serial-термометр (напечатает данные о температуре на последовательном мониторе Arduino IDE) на основе микроконтроллера Ардуино и цифрового датчика DS18B20, макетов, перемычек. Таким образом, вы сможете измерять температуру воздуха, жидкости, например, воды и температуру земли.

Информация о сенсоре DS18B20

DS18B20 — это цифровой температурный датчик с интерфейсом 1-Wire от Maxim IC. На выходе мы получаем информацию в Цельсиях с точностью от 9 до 12 бит, от -55 до 125 (+/- 0,5). Каждый датчик имеет уникальный 64-разрядный серийный номер, что позволяет использовать огромное количество датчиков на одной шине данных.

Особенности:

  • Для уникального интерфейса 1-Wire® требуется только один порт для связи.
  • Каждое устройство имеет уникальный 64-битный последовательный код, хранящийся в ПЗУ.
  • Многоточечная возможность упрощает использование распределенных температурных зондов.
  • Не требует внешних компонентов.
  • Может питаться от линии передачи данных.
  • Диапазон мощности от 3,0 до 5,5 В.
  • Измеряет температуру от -55°C до + 125°C (от -67 °F до + 257 °F) ± 0,5°C от -10°C до + 85°C.
  • Разрешение термометра выбирается пользователем от 9 до 12 бит.
  • Преобразует температуру в 12-битное цифровую переменную в 750 мс (макс.).
  • Определяемые пользователем энергонезависимые (NV) настройки сигнализации.
  • Команда поиска по тревоге идентифицирует и адресует устройства, температура которых находится за пределами запрограммированных пределов (состояние аварийной сигнализации).
  • Применяется в термостатических устройствах, промышленных системах, потребительских товарах, термометрах или в любых термических чувствительных системах.

Комплектующие

Чтобы сделать термометр, вам понадобятся следующие детали:

  • Плата Arduino (UNO, DUE, Micro и т.п.);
  • Датчик DS18B20 (водонепроницаемый или нет);
  • Резистор 4.7К (в некоторых магазинах продается датчик с резистором 4,7 тыс.);
  • ЖК-дисплей 16×2 с шиной I2C;
  • Макет;
  • Перемычки.

Из программного обеспечения нужно иметь установленную Arduino IDE.

Библиотеки

Прежде чем вы начнете делать термометр, загрузите и распакуйте следующие библиотеки для Arduino в:

/Progam Files (x86)/Arduino/Libraries (по умолчанию):

Все библиотеки вы можете скачать по ссылкам выше или на нашем сайте в разделе Библиотеки.

Читайте также:  Для чего подогрев датчику кислорода

Термометр через последовательный монитор

Чтобы отобразить данные на последовательном мониторе, подключите датчик DS18B20 к Arduino, используя перемычки и макет, и не забудьте подключить или припаять резистор 4.7k между контактом 2 и 3 датчика.

Затем скачайте, откройте и загрузите файл .ino, который называется — DS18B20_Serial, ниже.

Если все в порядке, вы должны увидеть измеренную температуру на серийном мониторе Arduino IDE.

Термометр с ЖК-дисплеем

Если вы не хотите измерять температуру через последовательный монитор, то этот шаг для вас.

Подключите ЖК-дисплей I2C к контактам UNO:

Затем скачайте и загрузите файл .ino, который называется — DS18B20_I2C_LCD. Если все в порядке, вы увидите показания температуры на дисплее.

Источник

Подключение датчика DHT11 или DHT22 к Ардуино

Датчики DHT11 и DHT22 – очень популярны в среде Ардуино и часто используются в проектах метеостанций и умного дома. В этой статье мы с вами узнаем, как можно использовать эти сенсоры, как правильно подключать к платам Arduino Uno, Mega или Nano, какие библиотеки использовать для написания скетча. Данные датчики не выделяются особенным быстродействием и точностью, но они просты в использовании, их можно смело использовать в своих первых проектах в ввиду доступности и невысокой цены.

Характеристики и подключение датчиков DHT11 и DHT22

Датчик состоит из двух частей – емкостного датчика температуры и гигрометра. Первый используется для измерения температуры, второй – для влажности воздуха. Находящийся внутри чип может выполнять аналого-цифровые преобразования и выдавать цифровой сигнал, который считывается посредством микроконтроллера.

В большинстве случаев DHT11 или DHT22 доступен в двух вариантах: как отдельный датчик в виде пластикового корпуса с металлическими контактами или как готовый модуль с датчиком и припаянными элементами обвязки. Второй вариант гораздо проще использовать в реальных проектах и крайне рекомендуется для начинающих.

Датчик DHT11

  • Потребляемый ток – 2,5 мА (максимальное значение при преобразовании данных);
  • Измеряет влажность в диапазоне от 20% до 80%. Погрешность может составлять до 5%;
  • Применяется при измерении температуры в интервале от 0 до 50 градусов (точность – 2%)
  • Габаритные размеры: 15,5 мм длина; 12 мм широта; 5,5 мм высота;
  • Питание – от 3 до 5 Вольт;
  • Одно измерение в единицу времени (секунду). То есть, частота составляет 1 Гц;
  • 4 коннектора. Между соседними расстояние в 0,1 ”.

Датчик DHT22

  • Питание – от 3 до 5 Вольт;
  • Максимальный ток при преобразовании – 2,5 мА;
  • Способен измерять влажность в интервале от 0% до 100%. Точность измерений колеблется от 2% до 5%;
  • Минимальная измеряемая температура – минус 40, максимальная – 125 градусов по Цельсию (точность измерений – 0,5);
  • Устройство способно совершать одно измерение за 2 секунд. Частота – до 0,5 ГЦ;
  • Габаритные размеры: 15,1 мм длина; 25 мм широта; 5,5 мм высота;
  • Присутствует 4 коннектора. Расстояние между соседними – 0,1 ‘;

Очевидно, что при использовании в ардуино датчика температуры и влажности DHT11 устройство выдаст менее точные значения, чем DHT22. У аналога больший диапазон измеряемых значений, но и цена соответствующая. Датчик температуры и влажности DHT22, как и его аналог, имеет один цифровой выход, соответственно снимать показания можно не чаще, чем один раз в 1-2 секунды.

Где купить датчики по низким ценам

Традиционно самые низкие цены предлагают продавцы Aliexpress. Вот наиболее интересные варианты:

Подключение DHT11 к Arduino Uno

Если у вас на руках только сам датчик (синяя “решетчатая” пластиковая коробочка с 4-я металлическими контактами), то для подключения DHT11 вам понадобятся следующие детали:

    • Плата Arduino (или другой микроконтроллер, поддерживающий тайминг в микросекундах);
    • Монтажная (макетная плата);
    • Подтягивающий резистор номиналом в 10 кОм;
    • Светодиоды.

    Описание контактов DHT11:

    Контакты нумеруются слева на право, если корпус датчика находится перед вами со стороны решетки, и «ноги» расположены внизу. Для правильной работы датчика нужно впаять резистор на 10 кОм между выходами сигнала и питанием.

    Если у вас в руках готовый модуль датчика, то подключение его к Arduino предельно упрощается: подключаете VCC к +5В, GND – к земле, третий контакт – к любому свободному пину на плате Arduino. Номер пина нужно будет затем указать скетче. Таким образом можно подключить датчика к разным платам Arduino: Uno, Arduino Mega, Arduino Nano, Pro Mini и другим.
    Подключение модуля датчика производится по следующей схеме:

    Датчик DHT22/DHT11 Arduino
    + +5V
    out например, 2
    GND

    Скетч для работы с датчиками DHT11 и DHT22 в Arduino

    Перед написанием скетча давайте убедимся, что у нас установлена библиотека для работы с датчиками влажности и температуры. Скачать ее можно по ссылке https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library. Загрузится папка под названием «DHT-sensor-library-master». Ее необходимо переименовать в DHT и переместить в папку libraries, что находится в корневой папке Arduino IDE. Далее необходимо загрузить готовый скетч или написать его самостоятельно, используя примеры. Типичный arduino скетч для работы с DHT11 и DHT22 выглядит следующим образом:

    После загрузки скетча и подключения датчика, результат измерений можно посмотреть в окне монитора порта. Там будут выводиться значения температуры и влажности. Если что-то пошло не так, проверьте правильность подключения датчика, соответствие номера порта на плате Arduino и в скетче, надежность контактов.
    Если все работает и датчик дает показания, можете провести эксперименты. Например, поместить датчик в более холодное место или подышать на него, отслеживая при этом изменения . Если при запотевании уровень влажности увеличивается, значит датчик работает исправно. Подуйте на него тонкой струйкой – влажность уменьшится и температура вернется в норму.

    На этом этапе вы сможете заметить разницу между реальным значением температуры и показаниями датчика с ардуино. Точность DHT11 гораздо хуже точности DHT22, о чем мы уже говорили в этой статье. Если у вас есть оба датчика, подключите их к плате Arduino и сравните результаты. По моему опыту, в среднем расхождение составляет больше градуса. Учитывайте это, используя эти датчики в своих проектах.

    Резюме

    Давайте подведем итог. В статье рассмотрены вопросы подключения ардуино датчиков температуры и влажности DHT11 и DHT22 к плате Arduino Uno. Датчики лучше приобретать в виде готовых модулей. Для работы с датчиками можно использовать библиотеку DHT для Arduino, которую легко скачать по указанной в статье ссылке. В скетче мы просто инициализируем объект для работы с датчиком и пользуемся его методами для получения температуры и влажности. Все полученные результаты мы можем посмотреть в окне монитора порта, сохранить и вывести на ЖК-экран, послать через bluetooth или интернет.

    Используя DHT11 или DHT22 в проектах ардуино, можно строить элементы систем умного дома и умные теплицы. С помощью этих датчиков можно создавать исследовательские комплексы для климатических измерений и мониторинга окружающей среды. Варианты сфер применения датчиков практически неисчерпаемы, можно найти множество примеров на просторах интернета, в том числе на этом сайте. Надеюсь, с помощью нашей статьи проблем с подключением DHT11 и DHT22 к Arduino у вас не останется.

Источник

Как подключить DHT11 и DHT22 к Ардуино

Расскажем, как подключить датчик температуры и влажности к Ардуино, как получить данные с датчика на мониторе порта. На этом занятии мы познакомимся с цифровым датчиком температуры и влажности DTH11 с трех пиновым разъемом стандарта 2.54 мм. Рассмотрим устройство и назначение датчиков влажности и температуры. Научимся добавлять библиотеки для датчиков и плат расширений Arduino Nano.

Устройство DTH11 Ардуино: распиновка, datasheet

На занятии мы будем использовать датчик DHT11 или DHT22, смонтированный на плате. DHT11 — это цифровой датчик, состоящий из термистора и емкостного датчика влажности. Наряду с невысокой стоимостью DHT11 имеет следующие характеристики: питание осуществляется от 3,5-5V, определение температуры от 0 до 50 градусов с точностью 2 град, определение влажности от 20% до 95% с 5% точностью.

Arduino dht11 распиновка (datasheet на русском)

Модуль DHT11 оборудован трех пиновым разъемом и подключается по схеме:

G — Подключается к выводу GND
V — Подключается к выводу +5V
S — Подключается к цифровому выводу ( Pin2 )

Термистор — это термический резистор, сопротивление которого изменяется с температурой, т.е. увеличение температуры приводит к падению его сопротивления. По сути термистор — это термометр сопротивления, изготовленный на основе смешанных оксидов переходных металлов. Относится к измерительной технике и может быть использован для автоматического измерения температуры в различных средах.

Емкостной датчик влажности — это конденсатор с переменной емкостью, который содержит токопроводящие обкладки из медной фольги на текстолите. Этот конденсатор заключен в герметичный чехол, поверх которого расположен влагопоглощающий слой. При попадании частиц воды на этот слой, меняется его диэлектрическая проницаемость, что приводит к изменению емкости конденсатора.

Как подключить DHT11 к Ардуино Уно

Для этого занятия нам потребуется:

  • плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • модуль DHT11 / DHT22 Ардуино;
  • макетная плата;
  • 2 светодиода и 2 резистора на 220 Ом;
  • провода «папа-папа» и «папа-мама».

На этом занятии мы приведем для примера два скетча. Первый скетч будет отсылать данные с модуля DHT11 на последовательный монитор порта компьютера. Во втором скетче мы будем использовать вывод данных на жк дисплей — LCD 1602 модуль. LCD модуль можно будет использовать в дальнейшем в любом автономном устройстве, например, при конструировании «Домашней метеостанции» или «Умной теплицы».

Схема подключения модуля DHT11 к плате Ардуино Уно

Необходимо установить библиотеку для работы с датчиком DHT11. Для этого необходимо скачать архив по ссылке, извлечь папку «DHT11» и переместить ее в раздел «C:\Program Files\Arduino\libraries» на своем компьютере. При использовании датчика DHT11, необходимо подключать библиотеку в скетче. Загрузите следующую программу после подключения датчика температуры воздуха DHT11 к Ардуино.

Скетч. Ардуино датчик температуры и влажности DHT11

Пояснения к коду:

  1. переменные «h» и «t» являются типом данных float, которая служит для хранения чисел с десятичным разделителем (вре11 подключение к ардуино);
  2. команда Serial.print() выводит информацию на порт без переноса строки, команда Serial.println() выводит информацию на порт с переносом строки.

Схема подключения DHT11 и LCD 1602 к Ардуино

Скетч. Подключение к Ардуино DHT11 и вывод на LCD 1602 i2c

Пояснения к коду:

  1. для подключения датчика к микроконтроллеру можно использовать любой пин общего назначения, указав его в скетче;
  2. команда LCD.clear() в программе очищает экран дисплея от надписей для вывода новых значений с сенсора температуры DHT11 Arduino.

Как подключить DHT22 к Ардуино Уно

Обратите внимание, что распиновка модулей у разных производителей может отличаться. При неправильном подключении питания, сенсор может выйти из строя. Дисплей подключается к шине i2c, расположенной на пинах SDA (A4) и SCL (A5) платы Ардуино Уно и Нано. При работе с платой Ардуино Мега подключение дисплея производится к интерфейсу i2c на пинах SDA (20) и SCL (21).

Схема подключения DHT22 и LCD 1602 к Ардуино

Схема подключения DHT22 к плате ничем не отличается от предыдущего примера, а сама программа отличается только одной строчкой, где мы указываем тип датчика — DHT22, вместо DHT11. После того, как вы собрали схему с дисплеем и DHT22, как показано на картинке выше, — загрузите следующий пример простой программы с универсальной библиотекой DHT.h, которая подходит для этих двух модулей.

Скетч. Подключение к Ардуино DHT22 и вывод на LCD 1602 i2c

Пояснения к коду:

  1. при необходимости получать значения температуры и влажности без знаков после запятой — используйте тип данных int, вместо float.

Заключение. Мы рассмотрели в этом обзоре, как подключить DHT11 и DHT22 к Arduino. Представили несколько примеров программ для вывода информации с цифрового датчика на аппаратный монитор порта Arduino IDE и дисплей 1602. С датчиком DHT11 существует множество проектов метеостанций на Ардуино, которые вы сможете сделать самостоятельно, внимательно изучив информацию на этой странице.

Источник

Adblock
detector