Kosteus ja lämpötila ovat yleisiä parametreja ympäristöolosuhteiden mittaamiseksi. Tässä Arduino-pohjaisessa projektissa aiotaan mitata ympäristön lämpötila ja kosteus ja näyttää se 16x2 LCD-näytöllä. Yhdistettyä lämpötila- ja kosteusanturia DHT11 käytetään Arduino unon kanssa tämän Celsius-asteikon lämpömittarin ja prosentuaalisen kosteuden mittausprojektin kehittämiseksi. Yhdessä edellisestä projektistani olen myös kehittänyt digitaalisen lämpömittarin, joka käyttää lämpötila-anturia LM35.
Tämä projekti koostuu kolmesta osasta - yksi havaitsee kosteuden ja lämpötilan käyttämällä kosteus- ja lämpötila-anturia DHT11. Toinen osa lukee DHTsensor-moduulin lähdön ja poimii lämpötila- ja kosteusarvot sopivaksi luvuksi prosentteina ja Celsius-asteikkona. Järjestelmän kolmas osa näyttää kosteuden ja lämpötilan LCD-näytöllä.
Tämän projektin työskentely perustuu yksijohtimiseen sarjaliikenteeseen. Ensin arduino lähettää aloitussignaalin DHT-moduulille ja sitten DHT antaa vastesignaalin, joka sisältää lämpötila- ja kosteustiedot. Arduino kerää ja poimi kahteen osaan, toinen on kosteus ja toinen lämpötila, ja lähettää ne sitten 16x2 LCD-näyttöön.
Tässä projektissa olemme käyttäneet anturimoduulia, nimittäin DHT11. Tässä moduulissa on kosteus- ja lämpötilakompleksi, jossa on kalibroitu digitaalinen signaalilähtö. DHT11-anturimoduuli on yhdistetty moduuli kosteuden ja lämpötilan tunnistamiseen, joka antaa kalibroidun digitaalisen lähtösignaalin. DHT11 antaa meille erittäin tarkan kosteuden ja lämpötilan arvon ja varmistaa korkean luotettavuuden ja pitkän aikavälin vakauden. Tässä anturissa on resistiivinen kosteudenmittauskomponentti ja NTC-tyyppinen lämpötilanmittauskomponentti, jossa on sisäänrakennettu 8-bittinen mikro-ohjain, jolla on nopea vaste ja kustannustehokkuus ja joka on saatavana 4-nastaisessa yksirivipaketissa.
DHT11-moduuli toimii sarjaliikenteessä eli yksijohtimisessa tiedonsiirrossa. Tämä moduuli lähettää tietoja tietyn ajanjakson pulssijunana. Ennen tietojen lähettämistä arduinoon se tarvitsee alustuskomennon viiveellä. Ja koko prosessiaika on noin 4 ms. Täydellinen tiedonsiirto on 40-bittistä, ja tämän prosessin datamuoto on annettu alla:
8-bittinen integraali RH-data + 8-bittinen desimaali RH-data + 8-bittinen integraali T-data + 8-bittinen desimaali T-data + 8-bittinen tarkistussumma.
Koko prosessi
Ensinnäkin arduino lähettää korkean tai matalan aloitussignaalin DHT11: lle 18 µs: n viiveellä DHT: n havaitsemisen varmistamiseksi. Ja sitten arduino vedä datalinjaa ja odota 20-40µs DHT: n vastausta. Kun DHT havaitsee käynnistyssignaalin, se lähettää matalajännitteisen vastesignaalin noin 80µs: n aikaviiveen arduinolle. Ja sitten DHT-ohjain vetää datalinjan ylös ja pitää sitä 80 µs DHT: n tietojen lähettämistä varten.
Kun tietoväylä on matalalla jännitetasolla, se tarkoittaa, että DHT11 lähettää vastesignaalia. Kun se on valmis, DHT suorittaa uudelleen datalinjan vetäytymisen 80µs: lle tiedonsiirron valmistelemiseksi.
Datamuoto, jonka DHT lähettää arduinolle jokaisen bitin kohdalla, alkaa 50 µs: n matalalla jännitetasolla ja korkeajännitetasosignaalin pituus määrittää, onko databitti ”0” vai “1”.
Yksi tärkeä asia on varmistaa, että nostat vastuksen arvoa, koska jos sijoitamme DHT-anturia alle 20 metrin etäisyydelle, suositellaan 5 k: n ylösvetovastusta. Jos asetat DHT: n pidemmälle 20 metrille, käytä sopivaa vastusvastusta.
Piirikaavio ja selitys
Nestekidenäyttöä käytetään lämpötilan ja kosteuden näyttämiseen, joka on suoraan kytketty arduinoon 4-bittisessä tilassa. LCD-nastat, nimittäin RS, EN, D4, D5, D6 ja D7, on kytketty digitaalisiin arduino-nastoihin numeroihin 2, 3, 4, 5, 6 ja 7. 5k vetovastus.
Ohjelmoinnin kuvaus
Ohjelmoinnissa aiomme käyttää valmiita kirjastoja DHT11-antureille ja LCD-näyttömoduuleille.
Sitten meillä on määritelty nastat LCD- ja DHT-antureille ja alustettu kaikki asettelun asiat. Sitten lukee silmukassa DHT-toimintoa käyttämällä DHT-anturi ja sitten joitain dht-toimintoja käyttämällä poimimme kosteuden ja lämpötilan ja näytämme ne LCD-näytöllä.
Tässä asteen symboli luodaan käyttämällä mukautettua merkkimenetelmää.
