Как да направим рекордер за данни за влажност и температура в реално време с Arduino UNO и SD-карта - DHT11 регистратор на данни Симулация в Proteus: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Въведение:

Здравейте, това е Liono Maker, ето линк към YouTube. Правим творчески проект с Arduino и работим върху вградени системи.

Регистратор на данни:

Регистратор на данни (също регистратор на данни или запис на данни) е електронно устройство, което записва данни във времето с вграден инструмент или сензор или чрез външни инструменти и сензори. Те обикновено са малки, захранвани от батерии, преносими и оборудвани с микропроцесор, вътрешна памет за съхранение на данни и сензори. Някои регистратори на данни се свързват с персонален компютър и използват софтуер за активиране на регистратора на данни и преглед и анализ на събраните данни, докато други имат локално интерфейсно устройство (клавиатура, LCD) и могат да се използват като самостоятелно устройство.

В този проект използвам регистратор на данни със SD-карта за съхраняване на данни в SD-карта с Arduino.

DHT11:

DHT11 е евтин цифров сензор за измерване на температура и влажност. Този сензор може лесно да бъде свързан с всеки микроконтролер като Arduino, Raspberry Pi и т.н. … за измерване на влажността и температурата незабавно. DHT11 сензор за влажност и температура се предлага като сензор и като модул. Разликата между този сензор и модула е издърпващият се резистор и LED при включване. DHT11 е сензор за относителна влажност. За измерване на околния въздух този сензор използва термостат и капацитивен сензор за влажност.

работа на DHT11:

Сензорът DHT11 се състои от капацитивен чувствителен елемент за влажност и термистор за определяне на температурата. Кондензаторът за улавяне на влажност има два електрода с подложка за задържане на влага като диелектрик между тях. Промяната в стойността на капацитета настъпва с промяната в нивата на влажност. IC мярката, обработва тази промяна на стойностите на съпротивлението и ги променя в цифрова форма.

За измерване на температурата този сензор използва термистор с отрицателен температурен коефициент, който причинява намаляване на стойността на неговото съпротивление с повишаване на температурата. За да се получи по -голяма стойност на съпротивление дори при най -малката промяна в температурата, този сензор обикновено се състои от полупроводникова керамика или полимери.

Температурният диапазон на DHT11 е от 0 до 50 градуса по Целзий с точност 2 градуса. Обхватът на влажност на този сензор е от 20 до 80% с 5% точност. Честотата на дискретизация на този сензор е 1Hz, т.е. дава едно четене за всяка секунда. DHT11 е с малки размери с работно напрежение от 3 до 5 волта. Максималният ток, използван при измерване, е 2,5 mA.

Сензорът DHT11 има четири пина- VCC, GND, Data Pin и несвързан пин. За комуникация между сензора и микроконтролера е предвиден издърпващ резистор от 5k до 10k ома.

Модул на Micro SD карта:

Модулът (адаптер за Micro SD карта) е модул за четене на Micro SD карти, чрез файловата система и драйвера за SPI интерфейс, SCM системата за завършване на четене и запис на Micro SD карта. Потребителите на Arduino могат директно да използват Arduino IDE, който идва с библиотечна карта с SD карта, за да завърши инициализацията и да прочете

Етап 1:

Софтуер и схема на Fritzing:

В този урок ние използваме софтуер за фритзинг, за да направим нашия проект. този софтуер е широко използван в целия свят от създателите.

ние използваме DHT11 и Micro SD-Card модул, за да направим нашата схема с Arduino UNO.

Сензорът DHT 11 има 4 или три крака, които се използват. тук е подробно как да се свърже сензор за температура и влажност с Arduino UNO.

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

Arduino UNO: DHT11 сензор:

GND GND

5-волтов 5-волтов

ПИН#2 сигнал

Не се използва (4 -ти пин на сензора, ако има такъв)

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

използвайте модул Micro SD-карта с Arduino UNO и DHT11.

Модулът SD карта има общо 6 пина, ето подробности за това как да взаимодействате модула на Micro SD карта с Arduino UNO.

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

Arduino UNO: Модул за Micro SD карта:

GND GND

5-волтов 5-волтов

щифт 13 часовник щифт

щифт 12 MISO

пин 11 MOSI

пин 4 CS (дефинирайте в Arduino Coding)

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

Стъпка 2:

Симулация в Proteus:

В този урок ние използваме Proteus Software за симулиране на нашия проект (регистратор на данни).

Proteus Design Suite е уникален, като предлага възможността за съвместно симулиране както на високо, така и на ниско ниво код на микроконтролер в контекста на симулация на SPICE схема в смесен режим. този софтуер се използва широко в различни творчески проекти. например Proteus се използва за създаване на електрическа схема и професионална печатна платка. и много други цели, които има. Софтуерът Proteus се използва и за симулиране на вериги, напр. симулации със сензори и микроконтролери, както и семейство Arduino.

В този урок използваме SD карта и DHT11, за да направим регистратор на данни или записващо устройство.

как да стартирате симулации:

Първо, трябва да направим нашата електрическа схема и след това да напишем нашето кодиране Arduino (дадено по -долу). след като напишем кодирането на Arduino, трябва да направим "шестнадесетичен файл" (даден по -долу), който се използва в Arduino UNO в Proteus Simulation.

как да качите шестнадесетичен файл в Arduino UNO:

Първо, компилирайте кодирането на Arduino в Arduino IDE. Втората стъпка е да направите шестнадесетичен файл, за тази цел отидете на "файл" в Arduino IDE и изберете "Предпочитания" и след това отидете на "компилация", изберете го. Щракнете добре. Отново компилирайте вашето Arduino кодиране и копирайте шестнадесетичния файл от тук, както е показано във видеото ми.

В схемата на Proteus, Щракнете с десния бутон върху Arduino UNO и след това ще видите нов отварящ се прозорец, след което изберете тук „Редактиране на свойство“. изберете лентата с файлове и „поставете“тук HEX файла за кодиране на Arduino.

как да качите файл с изображение в SD-карта в Proteus:

Изберете вашата SD-карта в Proteus и щракнете с десния бутон върху нея и ще видим нов отварящ се прозорец, изберете тук „редактиране на имот“. след това отидете на файловата лента и изберете 32gb памет на картата. копирайте местоположението на файла с изображение от вашия компютър, поставете го в лентата с файлове, след това напишете наклонена черта и поставете името на файла. това е пълният начин да напишете връзка към файла тук.

след приключване на качването на шестнадесетичен файл и файл с изображение на SD карта, ние просто се уверяваме, че няма грешка в нашата електрическа схема. Щракнете върху бутона „възпроизвеждане“в долния ляв ъгъл на Proteus. вашата симулация е започнала. както е показано във видеото. И показано на снимки.

Стъпка 3:

как да качите и да направите графика с данни в реално време в EXCEL:

В този проект ние използваме SD карта за нашите данни във ".txt" файл. изключете вашата SD карта от модула SD-карта. и го свържете с компютър. ще видим txt файл с данни за температурата и влажността в реално време, преминаващ през сензора.

Отворете EXCEL в компютъра си и след това отидете на "данни". след това отидете на „вмъкване на TXT“. изберете txt файл на вашия компютър и го инжектирайте в софтуер на excel.

изберете "вмъкване", след това отидете на "линейна графика". Направете линейна графика с Excel. тук правим две графики, защото имаме две колони с данни за влажност и температура.

Стъпка 4:

Изтеглете HEX файл и графичен файл и Arduino кодиране от rar:

Качвам "GGG.rar" файл, който има

1- Txt файл

2- Шестнадесетичен файл

3- файл с изображение за SD-карта