Сделайте свой собственный комнатный термометр и измеритель влажности с помощью Arduino

Создание собственного гаджета для измерения температуры/влажности может быть увлекательным и полезным занятием. Используя микроконтроллер Arduino, этот самодельный проект можно использовать для контроля температуры и влажности в помещении, особенно жарким летом.

Кроме того, это также может помочь вам оценить производительность вашего кондиционера. Для измерения температуры и влажности мы будем использовать электронный датчик, который будет подключен к микроконтроллеру, который будет получать данные с датчика и отображать их на дисплее.

Что вам понадобится

Для этого проекта «Сделай сам» нам понадобятся следующие компоненты:

• Ардуино Мега микроконтроллер
• Соединительные провода
• Кабель USB Type-A — USB Type-B
• Датчик DHT22
• ЖК-дисплей 16x2
• Ноутбук или компьютер с Программное обеспечение Ардуино установлен
• Макет (см. наше руководство по с помощью макетной платы)
• Резисторы или потенциометр

Шаг 1: Подключите микроконтроллер Arduino Mega

Подключите плату Arduino к ПК или ноутбуку с помощью USB-кабеля. Этот кабель не только питает модуль Arduino и служит его источником питания, но также позволяет компьютеру обмениваться данными с платой Arduino для выполнения кода и команд. При подключении через USB-кабель к компьютеру Arduino показывает, что он находится в рабочем состоянии, включив светодиодный индикатор.

В строке меню Arduino IDE перейдите к Инструменты вкладку и выберите Ардуино Мега из Доска параметры. Аналогично выбираем COM порт под тем же Инструменты вкладка

Шаг 2: Подготовьте датчик и ЖК-дисплей

В проекте используется датчик температуры/влажности DHT22 и ЖК-экран 16x2, для которых вам понадобятся соответствующие библиотеки Arduino IDE.

Датчик DHT22

DHT11 и DHT22 — это электронные датчики, которые измеряют температуру и уровень влажности окружающей среды. Они работают по схожим принципам, но различаются диапазонами своих технических характеристик. Для этого проекта «сделай сам» мы используем датчик DHT 22 (в частности, проводную версию AM2302). DHT22 — лучший вариант с точки зрения широкого диапазона и точности измерения как температуры, так и влажности.

Модуль DHT22/AM2302 имеет три контакта со следующей конфигурацией:

Самый простой способ использовать датчики DHT с микроконтроллерами Arduino — это установить DHT.ч библиотека, которую можно использовать как для датчиков DHT11, так и для датчиков DHT22. Эта библиотека обычно предустановлена ​​в Arduino IDE. Если он недоступен, вы можете установить его из Менеджер библиотеки под Инструменты вкладка

ЖК-дисплей 16x2

Для отображения показаний датчика мы используем ЖК-дисплей 16x2. дисплей для ардуино. Этот дисплей имеет 16 аппаратных контактов и нуждается в интерфейсе микроконтроллера для управления его функциями. В следующей таблице показаны аппаратные контакты ЖК-дисплея и их функции.

ЖК-дисплей 16x2 может отображать либо с помощью четырех шин данных, либо с помощью восьми шин данных. Здесь мы используем четыре шины данных от микроконтроллера до ЖК-дисплея. Только четыре контакта данных (от DB4 до DB7) ЖК-дисплея 16x2 подключены к Arduino вместе с контактами RS (выбор регистра) и EN (включение).

В 4-битном режиме данные/команды отправляются в формате 4-битного полубайта. Сначала он отправляет старшие 4 бита, а затем отправляет младшие 4 бита данных/команды. Благодаря таким соединениям мы можем сохранить четыре контакта GPIO на нашей Arduino, которые можно использовать для другого приложения. Обратите внимание, что назначение контактов 15 и 16 (фоновый светодиод) состоит в том, чтобы подсвечивать дисплей только для улучшения видимости.

Вы можете использовать Жидкий Кристалл.h Библиотека Arduino для управления ЖК-дисплеем 16x2. Эта библиотека обычно предустановлена. Если он недоступен, вы можете установить его из Менеджер библиотеки под Инструменты вкладка в Arduino IDE.

Шаг 3: Создайте схему для подключения датчика и ЖК-дисплея

Для этой схемы используется следующая схема подключения.

Плата Arduino Mega обеспечивает подключение питания как к ЖК-дисплею, так и к датчику, поскольку они являются модулями с низким энергопотреблением и ими легко управлять через эту плату. Для управления яркостью ЖК-дисплея мы используем резистивный делитель напряжения, расположенный таким образом, что от 0,1 до 0,5 В подается на контакт 3 (VEE) ЖК-дисплея для оптимальной яркости. В качестве альтернативы вместо этого делителя напряжения можно использовать потенциометр. Контакт 5 (R/W) ЖК-дисплея установлен на землю для функции только записи.

Шаг 4: Загрузите свой код в Arduino

Теперь пришло время загрузить ваш код на плату Arduino Mega для выполнения необходимой задачи, которая включает в себя получение данных датчика от DHT22 и отображение их на ЖК-дисплее.

Код для этого проекта доступен здесь Гитхаб репо.

Код разработан в соответствии с проводными соединениями схемы, показанной на шаге 3. Теперь вы можете протестировать его для оценки производительности.

Тестирование модуля

Чтобы убедиться, что датчик работает правильно и определяет температуру и влажность, мы держим датчик на несколько дюймов над чашкой с горячей водой (испуская горячие пары). Не погружайте датчик DHT 22 в воду, так как это может привести к короткому замыканию и необратимому повреждению датчика! Через несколько секунд можно наблюдать увеличение температуры и процента влажности, что показывает, что модуль работает нормально.

Вы создали свой собственный термометр и измеритель влажности

Теперь, когда вы построили свой собственный термометр и измеритель влажности, вы можете еще больше расширить эту идею, включив удаленный мониторинг температуры и влажности путем передачи этой информации на другое устройство с помощью Wi-Fi или Bluetooth адаптер. Вы также можете использовать данные датчика из этого модуля, чтобы включить комнатный кондиционер или вытяжную систему. автоматически включаться и выключаться в соответствии с желаемыми настройками, чтобы поддерживать температуру/влажность в вашей комнате или рабочее место.