اصنع ميزان حرارة الغرفة الخاص بك ومقياس الرطوبة مع Arduino

يمكن أن يكون إنشاء أداة قياس درجة الحرارة / الرطوبة الخاصة بك تجربة ممتعة ومجزية. باستخدام متحكم Arduino ، يمكن استخدام مشروع DIY هذا لمراقبة درجة حرارة الغرفة والرطوبة ، خاصة في الصيف الحار.

علاوة على ذلك ، يمكن أن يساعدك أيضًا في تقييم أداء مكيف الهواء الخاص بك. لاستشعار درجة الحرارة والرطوبة ، سنستخدم مستشعرًا إلكترونيًا ، والذي سيتم توصيله بجهاز تحكم دقيق يقوم باسترداد البيانات من المستشعر وعرضها على الشاشة.

ماذا ستحتاج

بالنسبة لمشروع DIY هذا ، سنحتاج إلى المكونات التالية:

• متحكم اردوينو ميجا
• توصيل الأسلاك
• USB من النوع A إلى كابل USB من النوع B
• مستشعر DHT22
• شاشة LCD 16x2
• كمبيوتر محمول أو كمبيوتر به برنامج اردوينو المثبتة
• اللوح (انظر دليلنا إلى باستخدام اللوح)
• المقاومات أو مقياس الجهد

الخطوة 1: قم بتوصيل Arduino Mega Microcontroller

قم بتوصيل لوحة Arduino بجهاز الكمبيوتر أو الكمبيوتر المحمول باستخدام كابل USB. لا يعمل هذا الكبل على تشغيل وحدة Arduino ويعمل كمصدر للطاقة فحسب ، بل يتيح أيضًا للكمبيوتر الاتصال بلوحة Arduino لتنفيذ التعليمات البرمجية والأوامر. عند توصيله عبر كبل USB بالكمبيوتر ، يُظهر Arduino أنه في حالة التشغيل عن طريق تشغيل ضوء LED الخاص به.

من شريط القوائم في Arduino IDE ، انتقل إلى أدوات علامة التبويب وحدد اردوينو ميجا من سبورة خيارات. وبالمثل ، حدد منفذ COM تحته أدوات فاتورة غير مدفوعة.

الخطوة 2: تحضير المستشعر وشاشة LCD

يستخدم المشروع مستشعر درجة الحرارة / الرطوبة DHT22 وشاشة LCD مقاس 16 × 2 ، والتي ستحتاج إليها مكتبات Arduino IDE ذات الصلة.

مستشعر DHT22

إن DHT11 و DHT22 عبارة عن مستشعرات إلكترونية تقيس درجة الحرارة ومستوى الرطوبة في البيئة. وهي تعمل وفق مبادئ متشابهة ، لكنها تختلف في نطاقات مواصفاتها. بالنسبة لمشروع DIY هذا ، نستخدم مستشعر DHT 22 (على وجه التحديد ، إصدار AM2302 السلكي). يعد DHT22 خيارًا أفضل من حيث النطاق الواسع والدقة لكل من استشعار درجة الحرارة والرطوبة.

تحتوي وحدة DHT22 / AM2302 على ثلاثة دبابيس بالتكوين التالي:

أسهل طريقة لاستخدام مستشعرات DHT مع متحكمات Arduino هي تثبيت ملف DHT.h مكتبة ، والتي يمكن استخدامها لكل من مستشعرات DHT11 و DHT22. عادة ما تكون هذه المكتبة مثبتة مسبقًا في Arduino IDE. إذا لم يكن متاحًا ، يمكنك تثبيته من مدير المكتبة تحت أدوات فاتورة غير مدفوعة.

شاشة LCD 16x2

لإظهار قراءات المستشعر ، نستخدم شاشة LCD مقاس 16 × 2 عرض لاردوينو. تحتوي هذه الشاشة على 16 دبوسًا للأجهزة وتحتاج إلى واجهة متحكم للتحكم في وظائفها. يوضح الجدول التالي دبابيس أجهزة شاشة LCD ووظائفها.

يمكن أن تعرض شاشة LCD مقاس 16 × 2 إما باستخدام أربعة نواقل بيانات أو ثمانية نواقل بيانات. نحن هنا نستخدم أربع حافلات بيانات من المتحكم الدقيق إلى شاشة LCD. يتم توصيل أربعة دبابيس بيانات فقط (DB4 إلى DB7) من شاشة LCD مقاس 16 × 2 بـ Arduino ، جنبًا إلى جنب مع دبابيس RS (تحديد التسجيل) و EN (تمكين).

في وضع 4 بت ، يتم إرسال البيانات / الأوامر بتنسيق 4 بت nibble. في البداية ، يرسل 4 بت أعلى ثم يرسل 4 بت أقل من البيانات / الأمر. بسبب هذه الاتصالات ، يمكننا حفظ أربعة دبابيس GPIO على Arduino الخاص بنا والتي يمكن استخدامها في تطبيق آخر. لاحظ أن الغرض من الدبابيس 15 و 16 (LED الخلفية) هو إضاءة الشاشة لتحسين الرؤية فقط.

يمكنك استخدام ال LiquidCrystal.h مكتبة Arduino للتحكم في شاشة LCD مقاس 16 × 2. عادة ما تكون هذه المكتبة مثبتة مسبقًا. إذا لم يكن متاحًا ، يمكنك تثبيته من مدير المكتبة تحت أدوات علامة التبويب في Arduino IDE.

الخطوة 3: قم ببناء الدائرة لتوصيل المستشعر وشاشة LCD

يتم استخدام مخطط الاتصال التالي لهذه الدائرة.

توفر لوحة Arduino Mega توصيلات طاقة لكل من شاشة LCD والمستشعر ، حيث إنها وحدات منخفضة الطاقة ويمكن إدارتها بسهولة من خلال هذه اللوحة. للتحكم في سطوع شاشة LCD ، نستخدم مقسم جهد المقاوم ، يتم وضعه بحيث يتم توفير حوالي 0.1 فولت إلى 0.5 فولت إلى Pin 3 (VEE) من شاشة LCD للحصول على سطوع مثالي. بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام مقياس الجهد بدلاً من مقسم الجهد هذا. تم ضبط السن 5 (R / W) من شاشة LCD على الأرضي لوظيفة الكتابة فقط.

الخطوة 4: قم بتحميل الكود الخاص بك إلى Arduino

حان الوقت الآن لتحميل الكود الخاص بك على لوحة Arduino Mega لأداء المهمة المطلوبة ، والتي تتضمن جلب بيانات المستشعر من DHT22 وعرضها على شاشة LCD.

رمز هذا المشروع متاح من هذا جيثب الريبو.

تم تصميم الكود وفقًا لتوصيلات الأسلاك الخاصة بالدائرة الموضحة في الخطوة 3. الآن يمكنك اختباره لتقييم الأداء.

اختبار الوحدة

لضمان عمل المستشعر بشكل صحيح وكشف درجة الحرارة والرطوبة ، نضع المستشعر فوق كوب من الماء الساخن ببضع بوصات (ينبعث منها أبخرة ساخنة). لا تغمس مستشعر DHT 22 في الماء ، فقد يتسبب ذلك في حدوث ماس كهربائي ويسبب ضررًا دائمًا للمستشعر! بعد بضع ثوان ، يمكن ملاحظة زيادة في درجة الحرارة ونسبة الرطوبة ، مما يدل على أن الوحدة تعمل بشكل جيد.

لقد قمت ببناء ميزان الحرارة الخاص بك ومقياس الرطوبة

الآن بعد أن قمت ببناء مقياس الحرارة الخاص بك ومقياس الرطوبة ، يمكنك توسيع هذه الفكرة من خلال دمج جهاز التحكم عن بعد مراقبة درجة الحرارة والرطوبة عن طريق إرسال هذه المعلومات إلى جهاز آخر باستخدام Wi-Fi أو Bluetooth مشترك كهربائي. يمكنك أيضًا استخدام بيانات المستشعر من هذه الوحدة لتمكين مكيف هواء الغرفة أو نظام العادم من القيام بذلك قم بتشغيل وإيقاف التشغيل تلقائيًا وفقًا للإعدادات المرغوبة ، للحفاظ على درجة الحرارة / الرطوبة داخل غرفتك أو مكان العمل.