כיצד להפוך לחות וטמפרטורה למקליט נתונים בזמן אמת באמצעות UNO Arduino וכרטיס SD - סימולציית רישום נתונים DHT11 בפרוטוס: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מבוא:

היי, זהו Liono Maker, הנה הקישור ליוטיוב. אנו יוצרים פרויקט יצירתי עם Arduino ועובדים על מערכות משובצות.

אוגר נתונים:

לוגר נתונים (גם אוגר נתונים או מקליט נתונים) הוא מכשיר אלקטרוני המתעד נתונים לאורך זמן באמצעות מכשיר או חיישן מובנה או באמצעות מכשירים וחיישנים חיצוניים. הם בדרך כלל קטנים, מופעלים באמצעות סוללות, ניידים ומצוידים במיקרו -מעבד, זיכרון פנימי לאחסון נתונים וחיישנים. חלקם של רישומי הנתונים מתממשקים עם מחשב אישי, ומשתמשים בתוכנה להפעלת לוגר הנתונים ולצפות ולנתח את הנתונים שנאספו, בעוד שאחרים כוללים מכשיר ממשק מקומי (לוח מקשים, LCD) ויכול לשמש כמכשיר עצמאי.

בפרויקט זה, אני משתמש בלוגר נתונים עם כרטיס SD כדי לאחסן נתונים בכרטיס SD עם Arduino.

DHT11:

DHT11 הוא חיישן דיגיטלי בעלות נמוכה לחישת טמפרטורה ולחות. ניתן לחבר חיישן זה בקלות לכל מיקרו-בקר כגון Arduino, Raspberry Pi וכו 'כדי למדוד לחות וטמפרטורה באופן מיידי. חיישן לחות וטמפרטורה DHT11 זמין כחיישן וכמודול. ההבדל בין חיישן למודול זה הוא הנגד הנמשך ונורית הפעלה. DHT11 הוא חיישן לחות יחסית. למדידת האוויר שמסביב חיישן זה משתמש בטרמוסטט ובחיישן לחות קיבולי.

עבודה של DHT11:

חיישן DHT11 מורכב מרכיב לחישת לחות קיבולית ומתרמיסטור לחישת טמפרטורה. לקבל לחישת הלחות יש שתי אלקטרודות עם מצע מחזיק לחות כדיאלקטרי ביניהן. שינוי בערך הקיבול מתרחש עם השינוי ברמות הלחות. מדד ה- IC, עיבד את ערכי ההתנגדות השתנו ושנה אותם לצורה דיגיטלית.

למדידת טמפרטורה חיישן זה משתמש בטרמיסטור מקדם טמפרטורה שלילי, הגורם לירידה בערך ההתנגדות שלו עם עלייה בטמפרטורה. כדי לקבל ערך התנגדות גדול יותר אפילו לשינוי הטמפרטורה הקטן ביותר, חיישן זה מורכב בדרך כלל מקרמיקה או פולימרים של מוליכים למחצה.

טווח הטמפרטורות של DHT11 הוא מ 0 עד 50 מעלות צלזיוס עם דיוק של 2 מעלות. טווח הלחות של חיישן זה הוא בין 20 ל 80% עם דיוק של 5%. קצב הדגימה של חיישן זה הוא 1Hz כלומר. הוא נותן קריאה אחת לכל שנייה. גודל DHT11 קטן עם מתח הפעלה מ -3 עד 5 וולט. הזרם המרבי המשמש בזמן מדידה הוא 2.5mA.

לחיישן DHT11 יש ארבעה סיכות- VCC, GND, פין נתונים וסיכה לא מחוברת. נגד משיכה של 5k עד 10k אוהם מסופק לתקשורת בין חיישן לבקר מיקרו.

מודול כרטיס SD:

המודול (מתאם כרטיס SD) הוא מודול קורא כרטיסי מיקרו SD, דרך מערכת הקבצים ומנהג ממשק SPI, מערכת SCM להשלמת הקריאה והכתיבה של כרטיס ה- Micro SD. משתמשי Arduino יכולים להשתמש ישירות ב- Arduino IDE המגיע עם כרטיס ספרייה של כרטיס SD כדי להשלים את האתחול ולקריאה

שלב 1:

תוכנת פריצה וסכימה:

במדריך זה אנו משתמשים בתוכנת פריץ לביצוע הפרויקט שלנו. תוכנה זו נמצאת בשימוש נרחב בכל רחבי העולם על ידי יוצרים.

אנו משתמשים במודול כרטיס DHT11 ומיקרו SD כדי ליצור את תרשים המעגלים שלנו עם Arduino UNO.

לחיישן DHT 11 יש 4 או שלוש רגליים בהן נעשה שימוש. להלן פירוט אופן ממשק חיישן הטמפרטורה והלחות עם Arduino UNO.

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

חיישן Arduino UNO: DHT11:

GND GND

5 וולט 5 וולט

סיכה מס '2

לא נעשה שימוש (סיכה רביעית של החיישן אם קיימת)

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

ניתן להשתמש במודול כרטיס SD מסוג Micro עם Arduino UNO ו- DHT11.

מודול כרטיס SD כולל סך הכל 6 פינים, להלן פרטים על אופן הממשק של מודול כרטיס SD מסוג SD עם Arduino UNO.

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

Arduino UNO: מודול כרטיס מיקרו SD:

GND GND

5 וולט 5 וולט

סיכה 13 סיכת שעון

סיכה 12 MISO

סיכה 11 MOSI

סיכה 4 CS (הגדר בקידוד Arduino)

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

שלב 2:

סימולציה בפרוטוס:

במדריך זה אנו משתמשים בתוכנת פרוטוס כדי לדמות את הפרויקט שלנו (לוגר הנתונים).

סוויטת העיצוב Proteus ייחודית ומציעה את היכולת לדמות שיתוף של קוד בקר מיקרו ברמה גבוהה ונמוכה בהקשר של סימולציית מעגל SPICE במצב מעורב. תוכנה זו נמצאת בשימוש נרחב בפרויקטים יצירתיים שונים. לדוגמה, פרוטוס משמש ליצירת תרשים מעגלים ו- PCB מקצועי. ועוד מטרות רבות שיש לה. תוכנת פרוטוס משמשת גם לדמות מעגלים למשל הדמיות עם חיישנים ומיקרו -בקרים, וגם משפחת Arduino.

במדריך זה אנו משתמשים בכרטיס SD ו- DHT11 ליצירת לוגר נתונים או מקליט נתונים.

כיצד להתחיל סימולציות:

ראשית, עלינו ליצור את תרשים המעגלים ולאחר מכן לכתוב את קידוד ה- Arduino שלנו (להלן). לאחר כתיבת הקידוד של Arduino עלינו ליצור "קובץ hex" (להלן) אשר משמש ב- Arduino UNO בהדמיית פרוטוס.

כיצד להעלות קובץ hex ב- Arduino UNO:

ראשית, הרכיב את קידוד ה- Arduino שלך ב- Arduino IDE. השלב השני הוא יצירת קובץ hex, למטרה זו עבור אל "קובץ" ב- Arduino IDE ובחר "העדפות" ולאחר מכן עבור אל "האוסף", בחר אותו. לחץ על אישור. שוב הרכיב את קידוד ה- Arduino שלך והעתק את קובץ ה- hex מכאן כפי שמוצג בסרטון שלי.

בתרשים מעגל Proteus, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על Arduino UNO ואז תראה חלון פתיחה חדש, ולאחר מכן בחר כאן "ערוך נכס". בחר את סרגל הקבצים ו"הדבק "כאן קובץ ה- HEX של Arduino Coding.

כיצד להעלות קובץ תמונה בכרטיס SD ב- Proteus:

בחר את כרטיס ה- SD שלך ב- Proteus ולחץ עליו באמצעות לחצן העכבר הימני ונראה חלון פתיחה חדש, בחר כאן "ערוך נכס". לאחר מכן עבור אל סרגל הקבצים ובחר זיכרון כרטיס 32GB. העתק את מיקום קובץ התמונה מהמחשב שלך הדבק אותו בסרגל הקבצים, ולאחר מכן כתוב קו נטוי ושם את שם הקובץ. זו הדרך המלאה לכתוב כאן קישור לקובץ.

לאחר השלמת העלאת קובץ hex וקובץ תמונה בכרטיס SD, רק כדי לוודא שאין שגיאה בתרשים המעגלים שלנו. לחץ על כפתור "הפעל" בתחתית השמאלית ב- Proteus. ההדמיה שלך התחילה. כפי שמוצג בסרטון. ומוצג בתמונות.

שלב 3:

כיצד להעלות ולעשות גרף נתונים בזמן אמת ב- EXCEL:

בפרויקט זה אנו משתמשים בכרטיס SD לנתונינו בקובץ ".txt". חבר את כרטיס ה- SD שלך ממודול כרטיס ה- SD. וחבר אותו למחשב. נראה קובץ txt בעל ערכי נתוני טמפרטורה ולחות בזמן אמת העוברים דרך החיישן.

פתח את ה- EXCEL שלך במחשב ולאחר מכן עבור אל "הנתונים". לאחר מכן עבור אל "הכנס TXT". בחר קובץ txt במחשב שלך והזרק אותו לתוכנת אקסל.

בחר "הכנס" ולאחר מכן עבור אל "תרשים קו". צור גרף קו עם אקסל. כאן אנו יוצרים שני גרפים מכיוון שיש לנו שתי עמודות של ערכי נתוני לחות וטמפרטורה.

שלב 4:

הורד קובץ HEX ותמונת HEX וקידוד Arduino מ- rar:

אני מעלה קובץ "GGG.rar", שיש לו

1- קובץ טקסט

2- קובץ הקס

3- קובץ תמונה לכרטיס SD