Crea il tuo termometro e misuratore di umidità per la tua stanza con Arduino

Creare il proprio gadget per la misurazione della temperatura/umidità può essere un'esperienza divertente e gratificante. Utilizzando un microcontrollore Arduino, questo progetto fai-da-te può essere utilizzato per monitorare la temperatura e l'umidità della stanza, specialmente nelle estati calde.

Inoltre, può anche aiutarti a valutare le prestazioni del tuo climatizzatore. Per il rilevamento di temperatura e umidità, utilizzeremo un sensore elettronico, che sarà collegato a un microcontrollore che recupererà i dati dal sensore e li presenterà su un display.

Di cosa avrai bisogno

Per questo progetto fai-da-te, avremo bisogno dei seguenti componenti:

• Microcontrollore Arduino Mega
• Fili di collegamento
• Cavo da USB tipo A a USB tipo B
• Sensore DHT22
• Display LCD 16x2
• Laptop o computer con Programma Arduino installato
• Breadboard (vedi la nostra guida a utilizzando una breadboard)
• Resistenze o un potenziometro

Passaggio 1: collegare il microcontrollore Arduino Mega

Collega la scheda Arduino al tuo PC o laptop utilizzando il cavo USB. Questo cavo non solo alimenta il modulo Arduino e funge da alimentatore, ma consente anche al computer di comunicare con la scheda Arduino per l'esecuzione del codice e i comandi. Quando è collegato tramite un cavo USB al computer, Arduino mostra di essere in stato operativo accendendo la sua luce LED.

Dalla barra dei menu dell'IDE di Arduino, vai a Utensili scheda e selezionare Arduino Mega dal Asse opzioni. Allo stesso modo, seleziona la porta COM sotto la stessa Utensili scheda.

Passaggio 2: preparare il sensore e il display LCD

Il progetto si avvale di un sensore di temperatura/umidità DHT22 e di uno schermo LCD 16x2, per il quale avrai bisogno delle relative librerie IDE Arduino.

Sensore DHT22

I DHT11 e DHT22 sono sensori elettronici che misurano la temperatura e il livello di umidità dell'ambiente. Operano secondo principi simili, ma differiscono nei loro intervalli di specifiche. Per questo progetto fai-da-te, stiamo utilizzando un sensore DHT 22 (in particolare, la versione cablata AM2302). Il DHT22 è un'opzione migliore in termini di ampia gamma e precisione per il rilevamento sia della temperatura che dell'umidità.

Il modulo DHT22 / AM2302 ha tre pin con la seguente configurazione:

Il modo più semplice per utilizzare i sensori DHT con i microcontrollori Arduino è installare il file DHT.h libreria, che può essere utilizzata per entrambi i sensori DHT11 e DHT22. Questa libreria è solitamente preinstallata nell'IDE di Arduino. Se non disponibile, puoi installarlo da Responsabile Biblioteca sotto il Utensili scheda.

Display LCD 16x2

Per mostrare le letture del sensore, stiamo usando un LCD 16x2 display per Arduino. Questo display ha 16 pin hardware e necessita di un'interfaccia microcontrollore per controllarne la funzionalità. La tabella seguente mostra i pin hardware dell'LCD e la loro funzionalità.

Il display LCD 16x2 può visualizzare utilizzando quattro bus dati o otto bus dati. Qui stiamo usando quattro bus dati dal microcontrollore al display LCD. Solo quattro pin dati (da DB4 a DB7) del display LCD 16x2 sono collegati ad Arduino, insieme ai pin RS (Register Select) e EN (Enable).

In modalità a 4 bit, i dati/comandi vengono inviati in un formato nibble a 4 bit. All'inizio invia un 4 bit più alto e poi invia un 4 bit più basso del dato/comando. Grazie a tali connessioni, possiamo salvare quattro pin GPIO sul nostro Arduino che possono essere utilizzati per un'altra applicazione. Si noti che lo scopo dei pin 15 e 16 (LED di sfondo) è quello di illuminare il display, solo per una migliore visibilità.

Puoi usare il LiquidCrystal.h Libreria Arduino per controllare il display LCD 16x2. Questa libreria è solitamente preinstallata. Se non disponibile, puoi installarlo da Responsabile Biblioteca sotto il Utensili scheda nell'IDE di Arduino.

Passaggio 3: costruire il circuito per collegare il sensore e l'LCD

Per questo circuito viene utilizzato il seguente schema di connessione.

La scheda Arduino Mega fornisce connessioni di alimentazione sia al display LCD che al sensore, poiché sono moduli a basso consumo e possono essere facilmente gestiti tramite questa scheda. Per il controllo della luminosità dell'LCD, utilizziamo un partitore di tensione del resistore, posizionato in modo tale che al Pin 3 (VEE) dell'LCD venga fornito da circa 0,1 V a 0,5 V per una luminosità ottimale. In alternativa, è possibile utilizzare un potenziometro al posto di questo partitore di tensione. Il pin 5 (R/W) del display LCD è impostato su Ground per la funzione di sola scrittura.

Passaggio 4: carica il tuo codice su Arduino

Ora è il momento di caricare il codice sulla scheda Arduino Mega per eseguire l'attività richiesta, che include il recupero dei dati del sensore da DHT22 e la visualizzazione sul display LCD.

Il codice per questo progetto è disponibile da this Git Hub repository.

Il codice è progettato secondo i collegamenti elettrici del circuito mostrato nel passaggio 3. Ora puoi testarlo per la valutazione delle prestazioni.

Test del modulo

Per garantire che il sensore funzioni correttamente e rilevi temperatura e umidità, teniamo il sensore a pochi centimetri sopra una tazza di acqua calda (che emette vapori caldi). Non immergere il sensore DHT 22 nell'acqua, poiché potrebbe verificarsi un cortocircuito e causare danni permanenti al sensore! Dopo alcuni secondi si può osservare un aumento della percentuale di temperatura e umidità, che indica che il modulo sta funzionando correttamente.

Hai costruito il tuo termometro e misuratore di umidità

Ora che hai costruito il tuo termometro e misuratore di umidità, puoi estendere ulteriormente questa idea incorporando il telecomando monitoraggio della temperatura e dell'umidità trasmettendo queste informazioni a un altro dispositivo tramite Wi-Fi o Bluetooth adattatore. È inoltre possibile utilizzare i dati del sensore di questo modulo per abilitare il condizionatore d'aria della stanza o il sistema di scarico si accende e si spegne automaticamente secondo le impostazioni desiderate, per mantenere la temperatura/umidità all'interno della stanza o posto di lavoro.