Kako napraviti snimač podataka o vlažnosti i temperaturi u stvarnom vremenu s Arduino UNO i SD karticom - DHT11 Simulator zapisivača podataka u Proteusu: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Uvod:

zdravo, ovdje Liono Maker, ovdje je YouTube veza. Izrađujemo kreativne projekte s Arduinom i radimo na ugrađenim sustavima.

Zapisnik podataka:

Zapisnik podataka (također zapisivač podataka ili snimač podataka) je elektronički uređaj koji bilježi podatke s vremenom pomoću ugrađenog instrumenta ili senzora ili putem vanjskih instrumenata i senzora. Općenito su mali, prijenosni i napajani baterijom, opremljeni mikroprocesorom, unutarnjom memorijom za pohranu podataka i senzorima. Neki zapisivači podataka sučeljavaju se s osobnim računalom i koriste softver za aktiviranje zapisnika i pregled i analizu prikupljenih podataka, dok drugi imaju uređaj s lokalnim sučeljem (tipkovnica, LCD) i mogu se koristiti kao samostalni uređaj.

U ovom projektu koristim zapisivač podataka sa SD karticom za spremanje podataka na SD karticu s Arduinom.

DHT11:

DHT11 je jeftin digitalni senzor za mjerenje temperature i vlage. Ovaj senzor može se jednostavno povezati s bilo kojim mikrokontrolerom kao što je Arduino, Raspberry Pi itd … za trenutno mjerenje vlažnosti i temperature. Senzor vlažnosti i temperature DHT11 dostupan je kao senzor i kao modul. Razlika između ovog senzora i modula je pull-up otpornik i LED za uključivanje. DHT11 je senzor relativne vlažnosti. Za mjerenje okolnog zraka ovaj senzor koristi termostat i kapacitivni senzor vlažnosti.

rad DHT11:

Senzor DHT11 sastoji se od kapacitivnog elementa za osjetljivost vlage i termistor za mjerenje temperature. Kondenzator za osjetljivost vlage ima dvije elektrode s podlogom za zadržavanje vlage kao dielektrikom između njih. Promjena vrijednosti kapaciteta dolazi s promjenom razine vlažnosti. IC mjerom, obradite ove promijenjene vrijednosti otpora i promijenite ih u digitalni oblik.

Za mjerenje temperature ovaj senzor koristi termistor s koeficijentom negativne temperature, koji uzrokuje smanjenje njegove vrijednosti otpora s porastom temperature. Kako bi se postigla veća vrijednost otpora čak i pri najmanjoj promjeni temperature, ovaj se senzor obično sastoji od poluvodičke keramike ili polimera.

Raspon temperature DHT11 je od 0 do 50 Celzijevih stupnjeva s točnošću od 2 stupnja. Raspon vlažnosti ovog senzora je od 20 do 80% s točnošću od 5%. Brzina uzorkovanja ovog senzora je 1Hz, tj. daje jedno čitanje svake sekunde. DHT11 je male veličine s radnim naponom od 3 do 5 volti. Maksimalna korištena struja tijekom mjerenja je 2,5 mA.

Senzor DHT11 ima četiri pina- VCC, GND, podatkovni pin i nepovezan pin. Za komunikaciju između senzora i mikrokontrolera predviđen je pull-up otpornik od 5k do 10k ohma.

Modul mikro SD kartice:

Modul (adapter za mikro SD karticu) je modul čitača mikro SD kartica, putem datotečnog sustava i upravljačkog programa za SPI sučelje, SCM sustava za dovršetak čitanja i pisanja mikro SD kartice. Korisnici Arduina mogu izravno koristiti Arduino IDE koji dolazi s knjižnicom SD kartice za dovršenje inicijalizacije i čitanje

Korak 1:

Softver i shema za doradu:

U ovom vodiču koristimo softver za fritzing za izradu našeg projekta. ovaj softver tvorci naširoko koriste u cijelom svijetu.

koristimo DHT11 i modul mikro SD kartice za izradu sheme sklopa s Arduinom UNO.

Senzor DHT 11 ima 4 ili tri noge koje se koriste. ovdje je detaljno kako spojiti senzor temperature i vlažnosti s Arduino UNO.

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

Arduino UNO: DHT11 senzor:

GND GND

5-voltni 5-voltni

Pin#2 signal

N/A se ne koristi (četvrti pin senzora ako je dostupan)

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

Nosite pomoću Micro SD-Card modula s Arduino UNO i DHT11.

Modul SD kartice ima ukupno 6 pinova, ovdje su detalji kako spojiti modul mikro SD kartice s Arduino UNO.

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

Arduino UNO: Modul mikro SD kartice:

GND GND

5-voltni 5-voltni

pin 13 sat pin

pin 12 MISO

pin 11 MOSI

pin 4 CS (definirajte u Arduino kodiranju)

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

Korak 2:

Simulacija u Proteusu:

U ovom vodiču koristimo Proteus softver za simulaciju našeg projekta (zapisivač podataka).

Proteus Design Suite jedinstven je po tome što nudi mogućnost ko-simulacije koda mikrokontrolera na visokoj i niskoj razini u kontekstu simulacije SPICE sklopa u mješovitom načinu rada. ovaj se softver naširoko koristi u raznim kreativnim projektima. na primjer Proteus se koristi za izradu dijagrama kruga i profesionalne PCB -a. i mnoge druge ciljeve koje ima. Proteus softver također se koristi za simulaciju sklopova, npr. simulacije sa senzorima i mikrokontrolerima, te obitelj Arduino također.

U ovom vodiču koristimo SD karticu i DHT11 za izradu zapisnika ili snimača podataka.

kako započeti simulacije:

Prvo moramo napraviti naš dijagram kruga, a zatim napisati naše Arduino kodiranje (dano u nastavku). nakon pisanja Arduino kodiranja moramo napraviti "hex datoteku" (navedenu u nastavku) koja se koristi u Arduino UNO u Proteusovoj simulaciji.

kako učitati heksadecimalnu datoteku na Arduino UNO:

Najprije sastavite svoje Arduino kodiranje u Arduino IDE. Drugi korak je napraviti hex datoteku, u tu svrhu idite na "file" u Arduino IDE -u i odaberite "Preferences", a zatim idite na "compilation", odaberite je. Pritisnite u redu. Ponovno sastavite svoje Arduino kodiranje i kopirajte heksadecimalnu datoteku odavde kao što je prikazano u mom videu.

U Proteusovom dijagramu kliknite desnom tipkom miša na Arduino UNO i tada ćete vidjeti novi prozor za otvaranje, a zatim ovdje odaberite "Uredi svojstvo". odaberite traku datoteka i "zalijepite" ovdje datoteku Arduino Coding HEX.

kako prenijeti slikovnu datoteku na SD-karticu u Proteusu:

Odaberite svoju SD-karticu u Proteusu i desnom tipkom miša kliknite na nju i vidjet ćemo novi prozor za otvaranje, ovdje odaberite "uredi svojstvo". zatim idite na traku datoteka i odaberite 32 GB memorije kartice. kopirajte lokaciju slikovne datoteke s računala zalijepite je u traku datoteka, zatim napišite kosu crtu i stavite naziv datoteke. ovo je potpuni način da ovdje upišete vezu do datoteke.

nakon dovršetka učitavanja šesterokutne datoteke i datoteke slike na SD karticu, samo ćemo se uvjeriti da nema grešaka u našem dijagramu kruga. Pritisnite gumb "play" u lijevom dnu na Proteusu. vaša simulacija je pokrenuta. kako je prikazano u videu. I prikazano na slikama.

3. korak:

kako prenijeti i napraviti grafikon podataka u stvarnom vremenu u EXCEL -u:

U ovom projektu koristimo SD karticu za podatke u ".txt" datoteci. isključite SD karticu iz modula SD kartice. i spojite ga s računalom. vidjet ćemo txt datoteku koja ima podatke o temperaturi i vlažnosti u stvarnom vremenu koja prolazi kroz senzor.

Otvorite EXCEL na računalu, a zatim idite na "podaci". zatim idite na "umetni TXT". odaberite txt datoteku na računalu i ubacite je u excel softver.

odaberite "umetni", a zatim idite na "linijski grafikon". Napravite linijski graf s Excelom. ovdje izrađujemo dva grafikona jer imamo dva stupca vrijednosti vlažnosti i temperature.

Korak 4:

Preuzmite HEX datoteku i datoteku slike i Arduino kodiranje s rara:

Učitavam datoteku "GGG.rar" koja ima

1- Txt datoteka

2- Šesterokutna datoteka

3- slikovna datoteka za SD karticu