ساخت دماسنج و رطوبت سنج دیجیتال با DHT11 , برد آردوینو Arduino

در این آموزش میخواهیم دماسنج ورطوبت سنج دیجیتال(DHT11) با برد آردوینو UNO و نمایشگر سون سگمنت 4 تایی را راه اندازی کنیم .

ابتدا با قطعات مورد نیاز در این پروژه آشنا میشویم:

سنسور رطوبت و دما DHT11

یک سنسور ارزان قیمت جهت سنجش دما و رطوبت هواست. اندازه کوچک این سنسور، مصرف کم انرژی و انتقال سیگنال به مسافتی بیش از ۲۰ متر، آن را به یکی از بهترین گزینه ها جهت استفاده در پروژه های مختلف، بدل کرده است. با توجه به خروجی دیجیتال این سنسور، به راحتی می تواند به برد آردوینو و یا سایر میکروکنترلر ها متصل گردد.

حسگر DHT11 دارای خروجی دیجیتال است . روش خازنی برای سنجش رطوبت و ترمیستور (Thermistor) برای سنجش دما به کار می رود. دستگاه رطوبت سنج بر اساس این سنسور طراحی شده است ، بنابراین عجیب نیست که بگوییم در واقع این سنسور است که می تواند رطوبت نسبی را در بازه 20% تا 95% اندازه گیری کند و دقتی برابر با 5% داشته باشد.

البته، نوع دیگری از سنسورهای تشخیص رطوبت و دمای سری DHT به نام DHT22 نیز موجود می باشد که نسبت به مدل DHT11 دقیق تر و البته گران قیمت تر است.

مشخصات :

• ولتاژ عملیاتی و ورودی/خروجی ۳ تا ۵ ولت
• حداکثر جریان استفاده شده هنگام عملیات تبدیل ۲٫۵ میلی آمپر
• مناسب برای خواندن رطوبت ۲۰ تا ۸۰% با دقت ۵%
• مناسب برای خواندن دمای ۰ تا ۵۰ درجه با دقت ۲± سانتی گراد
• نرخ نمونه برداری ۱ هرتز (یکبار در ثانیه)
• اندازه : ۱۵٫۵ در ۱۲ در ۵٫۵ میلی متر
• دارای ۴ پین با ۰٫۱ اینچ فاصله

لینک آموزش راه اندازی سنسور DHT11 با آردوینو در انجمن تخصصی برق و الکترونیک ECA

ماژول سون سگمنت 4 تایی

سون سگمنت (Seven Segment Display ) یا همان SSD ها یکی از ارزان ترین ، پر کاربردترین و راحت ترین قطعات الکترونیکی هستند که به عنوان قطعات نمایشگرها مورد استفاده قرار می گیرند. علت اصلی نام گذاری این محصول این است که این قطعه از 7 قسمت تشکیل شده است .

این قطعات همان ال ای دی ها هستند که به صورت منظمی در کنار هم قرار  گرفته اند. اگر در ساختار سون سگمنت ها دقت کنید یک نقطه کوچک هم می بینید که برای نمایش ممیز استفاده می شود. با مدیریت صحیح در روشن شدن هر کدام از این ال ای دی ها می توان عدد مورد نظر خود را در یک سون سگمنت ایجاد کرد و نمایش داد.
سون سگمنت ها بر اساس تعداد کاراکتر، ابعاد و شیوه ی اتصال ۷ ال ای دی (کاتد مشترک یا آند مشترک) دسته بندی می شوند.
یکی از مشکلات در راه اندازی سون سگمنت ها تعداد پایه های زیاد آن ها می باشد. به طور معمول هر بلوک ۱۰ پایه اشغال می کند. برای حل این مشکل از مبدل های سریال نمایشگری استفاده می کنیم.

در حالت عادی برای راه اندازی سون سگمنت 4کاناله به روش مولتی پلکس به12پین نیاز دارید ولی با استفاده از این ماژول می توانید تنها با استفاده از دو پین با استفاده از پروتکل I2C اقدام به راه اندازی 4 سون سگمنت کنید.
تراشه مورد استفاده در این ماژول TM1637بوده که قادر به پشتیبانی از سون سگمنت ها آند مشترک است.

اتصال به آردوینو

ماژول سگمنت ۴ تایی

• پایه CLK به پایه ۳ آردوینو
• پایه DIO به پایه ۴ آردوینو
• پایه VCC به پابه VCC آردوینو
• پایه GND به پایه GND آردوینو وصل میکنیم.

سنسور DHT11

• پایه DATA به پایه ۲ آردوینو
• پایه VCC به پایه ۳٫۳ ولت آردوینو
• پایه GND به پایه GND آردوینو وصل میکنیم.

کد برنامه

#include <dht.h>
#include "TM1637.h"
  
 
#define dht_pin 2 
#define CLK 3 
#define DIO 4
  
TM1637 tm1637(CLK,DIO);
dht DHT;
  
  
void setup(){
   
  tm1637.init();
  tm1637.set(BRIGHTEST); 
  //BRIGHT_TYPICAL = 30,BRIGHT_DARKEST = 0,BRIGHTEST = 30;
  
  delay(500);
  
 }
  
void loop(){
  
  DHT.read11(dht_pin);
  
  
 int temp = DHT.temperature;
 int humidity = DHT.humidity;
  
 int digitoneT = temp / 10;
 int digittwoT = temp % 10;
  
 int digitoneH = humidity / 10;
 int digittwoH = humidity % 10;
   
  
    tm1637.display(1,digitoneT); 
    tm1637.display(2,digittwoT);
    tm1637.display(3,12);  // put a C at the end
     
    delay (3000);
     
    tm1637.display(1,25); 
    tm1637.display(2,digitoneH); 
    tm1637.display(3,digittwoH);
  
      
  //Fastest should be once every two seconds.
    delay(3000);
  
 
}

کتابخانه های مورد استفاده در این پروژه کتابخانه DIGITALTUBE و DHTLIB میباشند که میتوانید از لینک زیر دانلود و استفاده نمائید:

جهت اضافه کردن کتابخانه به آردوینو از آموزش زیر استفاده کنید :

همانطور که در فیلم زیر مشاهده میکنید توسط سنسور DHT11 دما و رطوبت محیط خوانده شده و روی نمایشگر نمایش داده میشود.