Ինչպես կատարել խոնավության և ջերմաստիճանի իրական ժամանակի տվյալների գրանցիչ Arduino UNO- ի և SD- քարտի միջոցով: - DHT11 Տվյալների գրանցման մոդելավորում Proteus- ում. 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Ներածություն:

բարև, սա Liono Maker- ն է, ահա YouTube- ի հղումը: Մենք ստեղծում ենք ստեղծագործական նախագիծ Arduino- ի հետ և աշխատում ենք ներդրված համակարգերի վրա:

Տվյալների գրանցող

Տվյալների գրանցամատյանը (նաև տվյալների գրանցիչ կամ տվյալների գրանցիչ) էլեկտրոնային սարք է, որը ժամանակի ընթացքում տվյալները գրանցում է ներկառուցված գործիքի կամ տվիչի կամ արտաքին գործիքների և տվիչների միջոցով: Դրանք հիմնականում փոքր են, մարտկոցով աշխատող, շարժական և հագեցած են միկրոպրոցեսորով, տվյալների պահպանման ներքին հիշողությամբ և տվիչներով: Որոշ տվյալների անտառահատիչներ միանում են անհատական համակարգչին և օգտագործում են ծրագրակազմ ՝ տվյալների գրանցամատյանը ակտիվացնելու և հավաքված տվյալները դիտելու և վերլուծելու համար, իսկ մյուսներն ունեն տեղական ինտերֆեյսի սարք (ստեղնաշար, LCD) և կարող են օգտագործվել որպես ինքնուրույն սարք:

Այս նախագծում ես SD-Card- ով տվյալների գրանցիչ եմ օգտագործում ՝ Arduino- ով SD- քարտում տվյալները պահելու համար:

DHT11:

DHT11- ը ցածրարժեք թվային տվիչ է ՝ ջերմաստիճանը և խոնավությունը զգալու համար: Այս սենսորը կարելի է հեշտությամբ միացնել ցանկացած միկրոկառավարիչի հետ, ինչպիսիք են Arduino- ն, Raspberry Pi և այլն … խոնավությունը և ջերմաստիճանը ակնթարթորեն չափելու համար: DHT11 խոնավության և ջերմաստիճանի տվիչը հասանելի է որպես սենսոր և որպես մոդուլ: Այս սենսորի և մոդուլի միջև տարբերությունը ձգվող ռեզիստորն է և միացման LED- ը: DHT11- ը հարաբերական խոնավության տվիչ է: Շրջապատող օդը չափելու համար այս տվիչը օգտագործում է ջերմաստիճան և խոնավության տվիչ:

DHT11- ի աշխատանքը.

DHT11 սենսորը բաղկացած է խոնավության զգայունակության տարրից և ջերմաստիճանը զգալու ջերմաչափից: Խոնավության զգացողության կոնդենսատորն ունի երկու էլեկտրոդ, որոնց միջև խոնավության պահպանման ենթաշերտը որպես դիէլեկտրիկ է: Հզորության արժեքի փոփոխությունը տեղի է ունենում խոնավության մակարդակի փոփոխությամբ: IC- ի միջոցը, մշակեք այս փոփոխված դիմադրության արժեքները և փոխեք դրանք թվային ձևի:

Temperatureերմաստիճանը չափելու համար այս սենսորը օգտագործում է բացասական ջերմաստիճանի գործակիցի տերմիստոր, որը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ առաջացնում է դրա դիմադրության արժեքի նվազում: Նույնիսկ ջերմաստիճանի ամենափոքր փոփոխության դեպքում դիմադրության ավելի մեծ արժեք ստանալու համար այս ցուցիչը սովորաբար կազմված է կիսահաղորդչային կերամիկայից կամ պոլիմերներից:

DHT11- ի ջերմաստիճանի միջակայքը 0-ից 50 աստիճան Celsius է ՝ 2 աստիճանի ճշգրտությամբ: Այս սենսորի խոնավության տիրույթը 20 -ից 80% է ՝ 5% ճշգրտությամբ: Այս սենսորի նմուշառման արագությունը 1 Հց է, այսինքն. այն տալիս է մեկ ընթերցում ամեն վայրկյանի համար: DHT11- ը փոքր է 3 -ից 5 վոլտ աշխատանքային լարման միջոցով: Չափման ընթացքում օգտագործվող առավելագույն հոսանքը 2,5 մԱ է:

DHT11 սենսորն ունի չորս կապ `VCC, GND, Data Pin և չմիացված քորոց: Սենսորային և միկրոկարգավորիչի միջև հաղորդակցության համար տրամադրվում է 5k- ից 10k ohms քաշման դիմադրություն:

Միկրո SD- քարտի մոդուլ.

Մոդուլը (Micro SD- քարտի ադապտեր) Micro SD քարտի ընթերցող մոդուլ է `ֆայլային համակարգի և SPI ինտերֆեյսի վարորդի միջոցով, SCM համակարգով` ֆայլը կարդալու և գրելու համար Micro SD- քարտ: Arduino- ի օգտվողները կարող են ուղղակիորեն օգտագործել Arduino IDE- ն, որն ունի SD- քարտի գրադարանային քարտ `սկզբնավորումը և ընթերցումը ավարտելու համար:

Քայլ 1:

Fritzing Software և սխեմատիկ

Այս ձեռնարկում մենք օգտագործում ենք ցնցող ծրագրակազմ `մեր նախագիծը պատրաստելու համար: այս ծրագրաշարը լայնորեն օգտագործվում է ամբողջ աշխարհում ստեղծողների կողմից:

մենք օգտագործում ենք DHT11 և Micro SD-Card մոդուլ ՝ Arduino UNO- ի հետ մեր սխեման կազմելու համար:

DHT 11 սենսորը ունի 4 կամ երեք ոտք, որոնք օգտագործվում են: ահա թե ինչպես կարելի է միացնել ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչը Arduino UNO- ի հետ:

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

Arduino UNO: DHT11 տվիչ:

GND GND

5-վոլտ 5-վոլտ

Պին#2 ազդանշան

N/A չի օգտագործվում (սենսորի 4 -րդ կապը, եթե առկա է)

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

մենք օգտագործում ենք Micro SD- քարտի մոդուլ Arduino UNO- ի և DHT11- ի հետ:

SD քարտի մոդուլն ունի ընդհանուր 6 փին, ահա մանրամասներ, թե ինչպես կարելի է միացնել Micro SD- քարտի մոդուլը Arduino UNO- ի հետ:

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

Arduino UNO: Micro SD- քարտի մոդուլ.

GND GND

5-վոլտ 5-վոլտ

կապում 13 ժամացույցի քորոց

կապում 12 MISO

PIN 11 MOSI

pin 4 CS (սահմանել Arduino կոդավորման մեջ)

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

Քայլ 2:

Մոդելավորում Proteus- ում

Այս ձեռնարկում մենք օգտագործում ենք Proteus Software- ը `մեր նախագիծը (տվյալների գրանցման համար) մոդելավորելու համար:

Proteus Design Suite- ն յուրահատուկ է ՝ առաջարկելով ինչպես բարձր, այնպես էլ ցածր մակարդակի միկրոկառավարիչների կոդի համախմբման հնարավորություն ՝ խառը ռեժիմով SPICE միացման մոդելավորման համատեքստում: այս ծրագրաշարը լայնորեն օգտագործվում է տարբեր ստեղծագործական նախագծերում: օրինակ ՝ Proteus- ն օգտագործվում է սխեմաների դիագրամ և պրոֆեսիոնալ PCB պատրաստելու համար: և շատ այլ նպատակներ ունի: Proteus Software- ը օգտագործվում է նաև սխեմաներ մոդելավորելու համար, օրինակ. սիմուլյատորներ սենսորների և միկրոկոնտրոլերների հետ, ինչպես նաև Արդուինոյի ընտանիքը:

Այս ձեռնարկում մենք օգտագործում ենք SD քարտ և DHT11 ՝ տվյալների գրանցիչ կամ տվյալների գրանցիչ պատրաստելու համար:

ինչպես սկսել մոդելավորումներ

Նախ, մենք պետք է կազմենք մեր Շրջանակային դիագրամը, այնուհետև գրենք մեր Arduino կոդավորումը (տրված է ստորև): Arduino կոդավորումը գրելուց հետո մենք պետք է կազմենք «վեցանկյուն ֆայլ» (տրված է ստորև), որն օգտագործվում է Arduino UNO- ում Proteus Simulation- ում:

ինչպես վերբեռնել վեցանկյուն ֆայլ Arduino UNO- ում

Նախ, կազմեք ձեր Arduino ծածկագիրը Arduino IDE- ում: Երկրորդ քայլը վեցանկյուն ֆայլ պատրաստելն է: Այդ նպատակով Arduino IDE- ում գնացեք «ֆայլ» և ընտրեք «Նախընտրանքներ», այնուհետև գնացեք «հավաքածու», ընտրեք այն: Սեղմեք ok: Կրկին կազմեք ձեր Arduino կոդավորումը և պատճենեք վեցանկյուն ֆայլը այստեղից, ինչպես ցույց է տրված իմ տեսանյութում:

Proteus Circuit դիագրամում աջ սեղմեք Arduino UNO- ի վրա, ապա կտեսնեք նոր բացվող պատուհան, այնուհետև այստեղ ընտրեք «Խմբագրել սեփականությունը»: ընտրեք ֆայլի տողը և «տեղադրեք» այստեղ Arduino Coding HEX ֆայլը:

ինչպես վերբեռնել պատկերի ֆայլը SD- քարտում Proteus- ում

Ընտրեք ձեր SD- քարտը Proteus- ում և աջ սեղմեք դրա վրա, և մենք կտեսնենք նոր բացվող պատուհան, այստեղ ընտրեք «խմբագրել սեփականությունը»: ապա անցեք ֆայլի բար և ընտրեք 32 գբ քարտի հիշողություն: պատճենեք պատկերի ֆայլը ձեր համակարգչից, տեղադրեք այն ֆայլի բարում, այնուհետև գրեք շեղ և տեղադրեք ֆայլի անունը: սա այստեղ ֆայլի հղում գրելու ամբողջական եղանակն է:

SD քարտի վրա վեցանկյուն ֆայլը և պատկերի ֆայլը բեռնելն ավարտելուց հետո մենք պարզապես համոզվում ենք, որ մեր սխեմայի սխալի մեջ սխալ չկա: Կտտացրեք «նվագել» կոճակին, որը գտնվում է Proteus- ի ձախ ներքևում: ձեր մոդելավորումը սկսված է: ինչպես ցույց է տրված տեսանյութում: Եվ ցուցադրվում է նկարներում:

Քայլ 3:

ինչպես վերբեռնել և կազմել իրական ժամանակի տվյալների գրաֆիկ EXCEL- ում

Այս նախագծում մենք օգտագործում ենք SD քարտ «.txt» ֆայլում մեր տվյալների համար: միացրեք ձեր SD քարտը SD- քարտի մոդուլից: և միացրեք այն համակարգչին: մենք կտեսնենք txt ֆայլ, որն ունի ջերմաստիճանի և խոնավության իրական ժամանակի տվյալների արժեքներ, որոնք անցնում են սենսորից:

Բացեք ձեր EXCEL- ը ձեր համակարգչում և այնուհետև անցեք «տվյալներ»: ապա անցեք «տեղադրեք TXT»: ընտրեք txt ֆայլը ձեր համակարգչում և ներարկեք այն Excel ծրագրում:

ընտրեք «ներդիր», այնուհետև անցեք «գծային գրաֆիկ»: Excel- ով կազմեք գծային գրաֆիկ: այստեղ մենք կազմում ենք երկու գրաֆիկ, քանի որ ունենք խոնավության և ջերմաստիճանի տվյալների արժեքների երկու սյունակ:

Քայլ 4:

Ներբեռնեք HEX ֆայլը և պատկերի ֆայլը և Arduino կոդավորումը rar- ից

Ես վերբեռնում եմ «GGG.rar» ֆայլը, որն ունի

1- Txt ֆայլ

2- Վեցանկյուն ֆայլ

3- SD քարտի պատկերի ֆայլ