Kuidas teha niiskust ja temperatuuri reaalajas andmesalvesti Arduino UNO ja SD-kaardiga - DHT11 andmete koguja simulatsioon Proteuses: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Sissejuhatus:

tere, see on Liono Maker, siin on YouTube'i link. Teeme Arduinoga loomingulist projekti ja töötame manussüsteemide kallal.

Andmekoguja:

Andmekoguja (ka andmelogija või andmesalvesti) on elektrooniline seade, mis salvestab aja jooksul andmeid sisseehitatud instrumendi või anduri abil või väliste instrumentide ja andurite kaudu. Need on tavaliselt väikesed, patareitoitega, kaasaskantavad ning varustatud mikroprotsessori, sisemäluga andmete salvestamiseks ja anduritega. Mõned andmekogujad ühenduvad personaalarvutiga ning kasutavad andmete kogumise aktiveerimiseks ning kogutud andmete vaatamiseks ja analüüsimiseks tarkvara, teistel on kohalik liideseseade (klaviatuur, LCD) ja neid saab kasutada eraldiseisva seadmena.

Selles projektis kasutan andmete salvestamist koos SD-kaardiga andmete salvestamiseks SD-kaardile koos Arduinoga.

DHT11:

DHT11 on odav digitaalne andur temperatuuri ja niiskuse tuvastamiseks. Seda andurit saab hõlpsasti liidestada mis tahes mikrokontrolleriga, nagu Arduino, Raspberry Pi jne …, et koheselt mõõta niiskust ja temperatuuri. DHT11 niiskus- ja temperatuuriandur on saadaval andurina ja moodulina. Erinevus selle anduri ja mooduli vahel on tõmbetakistus ja sisselülitamise LED. DHT11 on suhtelise niiskuse andur. Ümbritseva õhu mõõtmiseks kasutab see andur termostaati ja mahtuvuslikku niiskusandurit.

DHT11 töö:

DHT11 andur koosneb mahtuvuslikust niiskustundlikust elemendist ja termistorist temperatuuri mõõtmiseks. Niiskustundlikul kondensaatoril on kaks elektroodi, mille vahel on dielektrikuna niiskust hoidev substraat. Mahtuvuse väärtuse muutus toimub niiskuse taseme muutumisel. IC mõõdab, töötleb seda muutunud takistuse väärtusi ja muudab need digitaalseks.

Temperatuuri mõõtmiseks kasutab see andur negatiivse temperatuuri koefitsiendiga termistorit, mis põhjustab temperatuuri tõustes selle takistuse väärtuse vähenemist. Suurema takistuse saavutamiseks isegi väikseima temperatuurimuutuse korral koosneb see andur tavaliselt pooljuhtkeraamikast või polümeeridest.

DHT11 temperatuurivahemik on 0 kuni 50 kraadi Celsiuse järgi 2-kraadise täpsusega. Selle anduri niiskuse vahemik on 20–80% ja 5% täpsus. Selle anduri diskreetimissagedus on 1 Hz. see annab iga sekundi kohta ühe lugemise. DHT11 on väikese suurusega, tööpingega 3 kuni 5 volti. Maksimaalne vool, mida kasutatakse mõõtmise ajal, on 2,5 mA.

DHT11 anduril on neli tihvti- VCC, GND, andmeside ja ühendamata tihvt. Anduri ja mikrokontrolleri vaheliseks suhtlemiseks on ette nähtud tõmbetakisti 5k kuni 10k oomi.

Micro SD-kaardi moodul:

Moodul (Micro SD-kaardi adapter) on Micro SD-kaardi lugeja moodul, mis on failisüsteemi ja SPI-liidese draiveri, SCM-süsteemi kaudu, et lõpetada Micro SD-kaardi lugemine ja kirjutamine. Arduino kasutajad saavad lähtestamise lõpuleviimiseks ja lugemiseks otse kasutada Arduino IDE-d, mis on varustatud SD-kaardi raamatukogu kaardiga

Samm 1:

Fritzing tarkvara ja skeem:

Selles õpetuses kasutame oma projekti tegemiseks fritimistarkvara. seda tarkvara kasutavad loojad kogu maailmas laialdaselt.

me kasutame DHT11 ja Micro SD-kaardimoodulit, et teha oma skeem Arduino UNO-ga.

DHT 11 anduril on neli või kolm jalga, mida kasutatakse. siin on üksikasjalik teave selle kohta, kuidas liita temperatuuri ja niiskuse andur Arduino UNO -ga.

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

Arduino UNO: DHT11 andur:

GND GND

5-voldine 5-voldine

Pin#2 signaal

Ei kasutata (anduri 4. tihvt, kui see on saadaval)

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

kasutame Micro SD-kaardimoodulit koos Arduino UNO ja DHT11-ga.

SD-kaardimoodulil on kokku 6 kontakti, siin on üksikasjad selle kohta, kuidas liita Micro SD-kaardimoodul Arduino UNO-ga.

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

Arduino UNO: Micro SD-kaardi moodul:

GND GND

5-voldine 5-voldine

tihvt 13 kellanõel

tihvt 12 MISO

tihvt 11 MOSI

tihvt 4 CS (määratle Arduino kodeeringus)

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

2. samm:

Simulatsioon Proteuses:

Selles õpetuses kasutame oma projekti simuleerimiseks tarkvara (Proteus) (andmete koguja).

Proteus Design Suite on ainulaadne, pakkudes võimalust kombineeritud SPICE-ahela simulatsiooni kontekstis simuleerida nii kõrge kui ka madala taseme mikrokontrolleri koodi. seda tarkvara kasutatakse laialdaselt erinevates loomingulistes projektides. näiteks Proteust kasutatakse vooluahelate ja professionaalsete trükkplaatide tegemiseks. ja palju muid eesmärke. Tarkvara Proteus kasutatakse ka vooluahelate simuleerimiseks nt. simulatsioonid andurite ja mikrokontrolleritega ning ka Arduino perekond.

Selles õpetuses kasutame andmekoguja või andmesalvesti tegemiseks SD -kaarti ja DHT11.

kuidas simulatsioone alustada:

Esiteks peame koostama oma skeemi ja seejärel kirjutama oma Arduino kodeeringu (allpool). pärast Arduino kodeerimise kirjutamist peame tegema "hex -faili" (antud allpool), mida kasutatakse Arduino UNO -s Proteuse simulatsioonis.

Hex -faili üleslaadimine Arduino UNO -sse:

Esiteks kompileerige oma Arduino kodeering Arduino IDE -s. Teine samm on teha hex -fail, selleks minge Arduino IDE -s "faili" ja valige "Eelistused" ja seejärel minge "kompileerimisele", valige see. Klõpsake nuppu OK. Koostage uuesti oma Arduino kodeering ja kopeerige siit hex -fail, nagu on näidatud minu videos.

Tehke Proteuse ahela diagrammil paremklõps Arduino UNO -l ja siis näete uut avanevat akent, seejärel valige siin "Muuda atribuuti". valige failiriba ja "kleepige" siia Arduino Coding HEX -fail.

pildifaili üleslaadimine Proteuse SD-kaardile:

Valige oma SD-kaart Proteuses ja paremklõpsake seda ning näeme uut avanevat akent, valige siin "Muuda atribuuti". seejärel minge failiribale ja valige 32 GB kaardi mälu. kopeerige pildifaili asukoht arvutist, kleepige see failiribale, kirjutage kaldkriips ja pange faili nimi. see on täielik viis siia faili lingi kirjutamiseks.

pärast hex- ja pildifaili üleslaadimist SD-kaardile veendume lihtsalt, et meie vooluahelal pole viga. Klõpsake Proteuse vasakus allosas nuppu "Esita". teie simulatsioon on alanud. nagu videos näidatud. Ja piltidel näidatud.

3. samm:

kuidas Excelis reaalajas andmete graafikut üles laadida ja teha:

Selles projektis kasutame SD -kaarti oma andmetes failis.txt. ühendage SD-kaart SD-kaardi moodulist välja. ja ühendage see arvutiga. näeme txt -faili, millel on temperatuuri ja niiskuse reaalajas andmete väärtused anduri kaudu.

Avage arvutis oma EXCEL ja minge jaotisse "andmed". seejärel minge jaotisse "TXT sisestamine". valige arvutis txt -fail ja sisestage see Exceli tarkvarasse.

valige "insert", seejärel minge "line graph". Tehke Exceliga joongraafik. siin teeme kaks graafikut, kuna meil on kaks veeru niiskuse ja temperatuuri andmete väärtusi.

4. samm:

Laadige rarist alla HEX -fail ja pildifail ning Arduino kodeering:

Laadin üles faili "GGG.rar", millel on

1- Txt-fail

2- Hex fail

3- SD-kaardi pildifail