Machen Sie Ihr eigenes Raumthermometer und Feuchtigkeitsmessgerät mit Arduino

Das Erstellen Ihres eigenen Temperatur-/Feuchtigkeitsmess-Gadgets kann eine lustige und lohnende Erfahrung sein. Mit einem Arduino-Mikrocontroller kann dieses DIY-Projekt verwendet werden, um Ihre Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit zu überwachen, insbesondere in heißen Sommern.

Darüber hinaus kann es Ihnen auch helfen, die Leistung Ihrer Klimaanlage zu bewerten. Zur Temperatur- und Feuchtigkeitsmessung verwenden wir einen elektronischen Sensor, der mit einem Mikrocontroller verbunden ist, der Daten vom Sensor abruft und auf einem Display anzeigt.

Was du brauchen wirst

Für dieses DIY-Projekt benötigen wir folgende Komponenten:

• Arduino Mega-Mikrocontroller
• Verbindungsdrähte
• USB-Typ-A-zu-USB-Typ-B-Kabel
• DHT22-Sensor
• LCD-Display 16x2
• Laptop oder Computer mit Arduino-Software Eingerichtet
• Steckbrett (siehe unsere Anleitung zu mit einem Steckbrett)
• Widerstände oder ein Potentiometer

Schritt 1: Schließen Sie den Arduino Mega Microcontroller an

Schließen Sie das Arduino-Board mit dem USB-Kabel an Ihren PC oder Laptop an. Dieses Kabel versorgt nicht nur das Arduino-Modul mit Strom und dient als Stromversorgung, sondern ermöglicht auch die Kommunikation des Computers mit dem Arduino-Board für die Codeausführung und Befehle. Wenn der Arduino über ein USB-Kabel mit dem Computer verbunden ist, zeigt er durch das Einschalten seiner LED-Leuchte an, dass er sich im Betriebszustand befindet.

Gehen Sie in der Menüleiste der Arduino IDE zu Werkzeug antippen und auswählen Arduino Mega von dem Planke Optionen. Wählen Sie in ähnlicher Weise den COM-Port unter demselben aus Werkzeug Tab.

Schritt 2: Bereiten Sie den Sensor und das LCD vor

Das Projekt verwendet einen DHT22-Temperatur-/Feuchtigkeitssensor und einen 16x2-LCD-Bildschirm, für den Sie die entsprechenden Arduino-IDE-Bibliotheken benötigen.

DHT22-Sensor

Der DHT11 und der DHT22 sind elektronische Sensoren, die die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung messen. Sie arbeiten nach ähnlichen Prinzipien, unterscheiden sich jedoch in ihren Spezifikationsbereichen. Für dieses DIY-Projekt verwenden wir einen DHT 22-Sensor (insbesondere die kabelgebundene AM2302-Version). Der DHT22 ist eine bessere Option in Bezug auf den großen Bereich und die Genauigkeit sowohl für die Temperatur- als auch für die Feuchtigkeitsmessung.

Das DHT22 / AM2302-Modul hat drei Pins mit der folgenden Konfiguration:

Der einfachste Weg, DHT-Sensoren mit Arduino-Mikrocontrollern zu verwenden, ist die Installation der DHT.h Bibliothek, die sowohl für DHT11- als auch für DHT22-Sensoren verwendet werden kann. Diese Bibliothek ist normalerweise in der Arduino IDE vorinstalliert. Wenn nicht verfügbar, können Sie es von installieren Bibliotheksmanager unter dem Werkzeug Tab.

16x2-LCD-Display

Um die Sensorwerte anzuzeigen, verwenden wir ein 16x2 LCD Anzeige für den Arduino. Dieses Display hat 16 Hardware-Pins und benötigt eine Mikrocontroller-Schnittstelle, um seine Funktionalität zu steuern. Die folgende Tabelle zeigt die Hardware-Pins des LCD und ihre Funktionalität.

Das 16x2-LCD kann entweder unter Verwendung von vier Datenbussen oder acht Datenbussen anzeigen. Hier verwenden wir vier Datenbusse vom Mikrocontroller zum LCD. Nur vier Daten (DB4 bis DB7) Pins des 16x2 LCD sind mit dem Arduino verbunden, zusammen mit den Pins RS (Register Select) und EN (Enable).

Im 4-Bit-Modus werden Daten/Befehle in einem 4-Bit-Nibble-Format gesendet. Zuerst sendet es ein höheres 4-Bit und sendet dann ein niedrigeres 4-Bit der Daten/des Befehls. Durch solche Verbindungen können wir vier GPIO-Pins auf unserem Arduino einsparen, die für eine andere Anwendung verwendet werden können. Beachten Sie, dass der Zweck der Stifte 15 und 16 (Hintergrund-LED) darin besteht, das Display zu beleuchten, nur um die Sichtbarkeit zu verbessern.

Du kannst den... benutzen LiquidCrystal.h Arduino-Bibliothek zur Steuerung des 16x2-LCD. Diese Bibliothek ist normalerweise vorinstalliert. Wenn nicht verfügbar, können Sie es von installieren Bibliotheksmanager unter dem Werkzeug Registerkarte in der Arduino IDE.

Schritt 3: Bauen Sie die Schaltung auf, um Sensor und LCD zu verbinden

Für diese Schaltung wird das folgende Anschlussschema verwendet.

Das Arduino Mega-Board bietet Stromanschlüsse sowohl für das LCD als auch für den Sensor, da es sich um Low-Power-Module handelt, die einfach über dieses Board verwaltet werden können. Für die LCD-Helligkeitssteuerung verwenden wir einen Widerstandsspannungsteiler, der so platziert ist, dass etwa 0,1 V bis 0,5 V an Pin 3 (VEE) des LCD für optimale Helligkeit bereitgestellt werden. Alternativ kann anstelle dieses Spannungsteilers auch ein Potentiometer verwendet werden. Pin 5 (R/W) des LCD ist für die Nur-Schreib-Funktion auf Masse gesetzt.

Schritt 4: Laden Sie Ihren Code auf den Arduino hoch

Jetzt ist es an der Zeit, Ihren Code auf das Arduino Mega-Board hochzuladen, um die erforderliche Aufgabe auszuführen, die das Abrufen von Sensordaten von DHT22 und deren Anzeige auf dem LCD umfasst.

Der Code für dieses Projekt ist hier verfügbar GitHub Repo.

Der Code ist gemäß den Verdrahtungsverbindungen der in Schritt 3 gezeigten Schaltung ausgelegt. Jetzt können Sie es zur Leistungsbewertung testen.

Testen des Moduls

Um sicherzustellen, dass der Sensor ordnungsgemäß funktioniert und Temperatur und Luftfeuchtigkeit erkennt, halten wir den Sensor einige Zentimeter über eine Tasse mit heißem Wasser (gibt heiße Dämpfe ab). Tauchen Sie den DHT 22 Sensor nicht in Wasser, da dies zu einem Kurzschluss und dauerhaften Schäden am Sensor führen kann! Nach einigen Sekunden kann ein Anstieg der Temperatur und des Feuchtigkeitsprozentsatzes beobachtet werden, was zeigt, dass das Modul einwandfrei funktioniert.

Sie haben Ihr eigenes Thermometer und Feuchtigkeitsmessgerät gebaut

Jetzt, da Sie Ihr eigenes Thermometer und Feuchtigkeitsmessgerät gebaut haben, können Sie diese Idee weiter ausbauen, indem Sie eine Fernbedienung integrieren Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit durch Übertragung dieser Informationen an ein anderes Gerät über Wi-Fi oder Bluetooth Adapter. Sie können die Sensordaten dieses Moduls auch verwenden, um Ihre Raumklimaanlage oder Abluftanlage zu aktivieren Automatisches Ein- und Ausschalten gemäß den gewünschten Einstellungen, um die Temperatur / Luftfeuchtigkeit in Ihrem Raum aufrechtzuerhalten oder Arbeitsplatz.