Kuinka tehdä kosteuden ja lämpötilan reaaliaikainen tietojen tallennin Arduino UNO: n ja SD-kortin avulla - DHT11-tiedonkeruusimulaatio Proteuksessa: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Johdanto:

Hei, tämä on Liono Maker, tässä on YouTube -linkki. Teemme luovaa projektia Arduinon kanssa ja työskentelemme sulautettujen järjestelmien parissa.

Tietojen kerääjä:

Dataloggeri (myös dataloggeri tai -tallennin) on elektroninen laite, joka tallentaa tietoja ajan mittaan sisäänrakennetulla laitteella tai anturilla tai ulkoisten laitteiden ja antureiden kautta. Ne ovat yleensä pieniä, paristokäyttöisiä, kannettavia, ja niissä on mikroprosessori, sisäinen muisti tietojen tallentamista varten ja anturit. Jotkut dataloggerit liitetään henkilökohtaiseen tietokoneeseen ja käyttävät ohjelmistoa dataloggerin aktivoimiseen ja kerättyjen tietojen tarkasteluun ja analysointiin, kun taas toisilla on paikallinen liitäntälaite (näppäimistö, LCD) ja niitä voidaan käyttää erillisenä laitteena.

Tässä projektissa käytän dataloggeria SD-kortilla tietojen tallentamiseen SD-kortille Arduinon kanssa.

DHT11:

DHT11 on edullinen digitaalinen anturi lämpötilan ja kosteuden mittaamiseen. Tämä anturi voidaan helposti liittää mihin tahansa mikro-ohjaimeen, kuten Arduino, Raspberry Pi jne … kosteuden ja lämpötilan mittaamiseen välittömästi. Kosteus- ja lämpötila -anturi DHT11 on saatavana anturina ja moduulina. Ero tämän anturin ja moduulin välillä on vetovastus ja käynnistys-LED. DHT11 on suhteellisen kosteuden anturi. Ympäröivän ilman mittaamiseen tämä anturi käyttää termostaattia ja kapasitiivista kosteusanturia.

DHT11: n toiminta:

DHT11 -anturi koostuu kapasitiivisesta kosteuden tunnistuselementistä ja termistorista lämpötilan mittaamiseksi. Kosteutta tunnistavassa kondensaattorissa on kaksi elektrodia, joiden välissä on dielektrisenä kosteutta pidättävä alusta. Kapasitanssiarvon muutos tapahtuu ilmankosteuden muuttuessa. IC mittaa, käsittelee tämän muuttuneet vastusarvot ja muuttaa ne digitaaliseen muotoon.

Lämpötilan mittaamiseen tämä anturi käyttää negatiivisen lämpötilan kertoimen termistoria, joka aiheuttaa sen vastusarvon laskua lämpötilan noustessa. Tämä anturi koostuu yleensä puolijohdekeramiikasta tai polymeereistä saadakseen suuremman vastusarvon pienimmässäkin lämpötilan muutoksessa.

Lämpötila-alue DHT11 on 0-50 astetta 2 asteen tarkkuudella. Tämän anturin kosteusalue on 20-80% 5%: n tarkkuudella. Tämän anturin näytteenottotaajuus on 1 Hz. se antaa yhden lukeman joka sekunti. DHT11 on kooltaan pieni ja käyttöjännite 3-5 volttia. Suurin mittauksessa käytetty virta on 2,5 mA.

DHT11-anturissa on neljä nastaa- VCC, GND, datatappi ja yhdistämätön nasta. 5--10 k ohmin vetovastus on tarkoitettu tiedonsiirtoon anturin ja mikro-ohjaimen välillä.

Micro SD-korttimoduuli:

Moduuli (Micro SD-korttisovitin) on Micro SD -kortinlukijamoduuli tiedostojärjestelmän ja SPI-liitäntäohjaimen, SCM-järjestelmän kautta, jotta tiedostojen lukeminen ja kirjoittaminen voidaan suorittaa Micro SD -kortilla. Arduinon käyttäjät voivat käyttää suoraan Arduino IDE: tä SD-kortin kirjastokortilla alustamisen ja lukemisen loppuun saattamiseksi

Vaihe 1:

Fritzing -ohjelmisto ja kaavio:

Tässä opetusohjelmassa käytämme fritzing -ohjelmistoa projektimme toteuttamiseen. luojat käyttävät tätä ohjelmistoa laajalti kaikkialla maailmassa.

käytämme DHT11- ja Micro SD-korttimoduulia piirikaavion tekemiseen Arduino UNO: n kanssa.

DHT 11 -anturissa on neljä tai kolme jalkaa, joita käytetään. tässä on yksityiskohta, miten liittää lämpötila- ja kosteusanturi Arduino UNO: n kanssa.

/*------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Arduino UNO: DHT11 -anturi:

GND GND

5 volttia 5 volttia

Nasta#2 -signaali

N/A ei käytössä (anturin 4. nasta, jos saatavilla)

/*------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

käytämme Micro SD-korttimoduulia, jossa on Arduino UNO ja DHT11.

SD-korttimoduulissa on yhteensä 6 nastaista, tässä on tietoja Micro SD-korttimoduulin liittämisestä Arduino UNO: n kanssa.

/*-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Arduino UNO: Micro SD-korttimoduuli:

GND GND

5 volttia 5 volttia

nasta 13 kellotappi

nasta 12 MISO

nasta 11 MOSI

nasta 4 CS (määritä Arduino -koodauksessa)

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

Vaihe 2:

Simulointi Proteuksessa:

Tässä opetusohjelmassa simuloimme projektiamme (dataloggeri) Proteus-ohjelmistolla.

Proteus Design Suite tarjoaa ainutlaatuisen kyvyn simuloida sekä korkean että matalan tason mikro-ohjainkoodia sekamoodisen SPICE-piirisimulaation yhteydessä. Tätä ohjelmistoa käytetään laajalti erilaisissa luovissa projekteissa. esimerkiksi Proteusta käytetään piirikaavion ja ammattimaisten piirilevyjen tekemiseen. ja monia muita tavoitteita. Proteus -ohjelmistoa käytetään myös piirien simulointiin, esim. simulaatioita antureilla ja mikro -ohjaimilla sekä Arduino -perheellä.

Tässä opetusohjelmassa käytämme SD -korttia ja DHT11: ää dataloggerin tai -tallentimen luomiseen.

miten simulaatiot aloitetaan:

Ensinnäkin meidän on tehtävä piirikaavio ja kirjoitettava sitten Arduino -koodaus (alla). Arduinon koodauksen kirjoittamisen jälkeen meidän on tehtävä "heksatiedosto" (annettu alla), jota käytetään Arduino UNO: ssa Proteus Simulationissa.

kuinka ladata heksatiedosto Arduino UNO -palveluun:

Kokoa ensin Arduino -koodauksesi Arduino IDE: hen. Toinen vaihe on tehdä heksatiedosto, tätä varten mene "tiedostoon" Arduino IDE: ssä ja valitse "Asetukset" ja siirry sitten "kokoelma" -kohtaan, valitse se. Napsauta ok. Käännä uudelleen Arduino -koodauksesi ja kopioi heksatiedosto täältä videoni mukaisesti.

Napsauta Proteus -piirikaaviossa Arduino UNO -painiketta hiiren kakkospainikkeella ja näet uuden avautuvan ikkunan ja valitse sitten "Muokkaa ominaisuutta". valitse tiedostopalkki ja "liitä" tähän Arduino Coding HEX -tiedosto.

kuvatiedoston lataaminen Proteus-SD-kortille:

Valitse SD-korttisi Proteuksesta ja napsauta sitä hiiren kakkospainikkeella, niin näemme uuden avautuvan ikkunan, valitse tästä "muokkaa ominaisuutta". siirry sitten tiedostopalkkiin ja valitse 32 Gt muistikorttia. kopioi kuvatiedoston sijainti tietokoneeltasi liitä se tiedostopalkkiin, kirjoita sitten vinoviiva ja kirjoita tiedoston nimi. tämä on täydellinen tapa kirjoittaa tiedoston linkki tänne.

Kun olet ladannut heksatiedoston ja kuvatiedoston SD-kortille, varmistamme vain, ettei piirikaaviossa ole virheitä. Napsauta "toista" -painiketta Proteuksen vasemmassa alakulmassa. simulointi on aloitettu. kuten videossa näkyy. Ja näkyy kuvissa.

Vaihe 3:

kuinka ladata ja tehdä reaaliaikainen datakaavio EXCELissä:

Tässä projektissa käytämme SD -korttia tietoihimme ".txt" -tiedostossa. irrota SD-kortti SD-korttimoduulista. ja liitä se tietokoneeseen. näemme txt -tiedoston, jossa lämpötila ja kosteus reaaliaikaiset data -arvot pääsevät anturin läpi.

Avaa EXCEL tietokoneellasi ja siirry sitten "dataan". siirry sitten kohtaan "lisää TXT". Valitse tietokoneesta txt -tiedosto ja lisää se Excel -ohjelmistoon.

valitse "insert" ja siirry sitten "viivakaavioon". Tee viivakaavio Excelillä. tässä teemme kaksi kaaviota, koska meillä on kaksi saraketta kosteus- ja lämpötilatietoarvoista.

Vaihe 4:

Lataa HEX -tiedosto ja kuvatiedosto ja Arduino -koodaus rar:

Olen lataamassa "GGG.rar" -tiedostoa, jossa on

1- Txt-tiedosto

2- Hex-tiedosto

3- kuvatiedosto SD-kortille