Cara Membuat Perekam Data Masa Nyata Kelembapan dan Suhu Dengan Arduino UNO dan SD-Card - Simulasi Pencatat Data DHT11 dalam Proteus: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Pengenalan:

hai, ini adalah Liono Maker, inilah pautan YouTube. Kami membuat projek kreatif dengan Arduino dan mengusahakan sistem tertanam.

Pencatat Data:

Pencatat data (juga pencatat data atau perakam data) adalah peranti elektronik yang merekod data dari masa ke masa dengan instrumen atau sensor terpasang atau melalui instrumen dan sensor luaran. Umumnya kecil, bertenaga bateri, mudah alih, dan dilengkapi dengan mikropemproses, memori dalaman untuk penyimpanan data, dan sensor. Sebilangan data logger antara muka dengan komputer peribadi, dan menggunakan perisian untuk mengaktifkan data logger dan melihat dan menganalisis data yang dikumpulkan, sementara yang lain mempunyai peranti antara muka tempatan (papan kekunci, LCD) dan dapat digunakan sebagai peranti yang berdiri sendiri.

Dalam projek ini, saya menggunakan data-logger dengan SD-Card untuk menyimpan data dalam SD-Card dengan Arduino.

DHT11:

DHT11 adalah sensor digital kos rendah untuk mengesan suhu dan kelembapan. Sensor ini dapat dihubungkan dengan mudah dengan pengawal mikro seperti Arduino, Raspberry Pi dll … untuk mengukur kelembapan dan suhu seketika. Sensor kelembapan dan suhu DHT11 tersedia sebagai sensor dan sebagai modul. Perbezaan antara sensor dan modul ini adalah pull-up resistor dan power-on LED. DHT11 adalah sensor kelembapan relatif. Untuk mengukur udara di sekitarnya, sensor ini menggunakan termostat dan sensor kelembapan kapasitif.

kerja DHT11:

Sensor DHT11 terdiri daripada elemen penginderaan kelembapan kapasitif dan termistor untuk mengesan suhu. Kapasitor penderia kelembapan mempunyai dua elektrod dengan substrat penahan kelembapan sebagai dielektrik di antara mereka. Perubahan nilai kapasitansi berlaku dengan perubahan tahap kelembapan. Ukuran IC, memproses perubahan nilai rintangan ini dan mengubahnya menjadi bentuk digital.

Untuk mengukur suhu sensor ini menggunakan termistor pekali Suhu Negatif, yang menyebabkan penurunan nilai rintangannya dengan kenaikan suhu. Untuk mendapatkan nilai rintangan yang lebih besar walaupun untuk perubahan suhu terkecil, sensor ini biasanya terdiri daripada seramik semikonduktor atau polimer.

Julat suhu DHT11 adalah dari 0 hingga 50 darjah Celsius dengan ketepatan 2 darjah. Julat kelembapan sensor ini adalah dari 20 hingga 80% dengan ketepatan 5%. Kadar pensampelan sensor ini adalah 1Hz.i.e. ia memberikan satu bacaan untuk setiap saat. DHT11 bersaiz kecil dengan voltan operasi dari 3 hingga 5 volt. Arus maksimum yang digunakan semasa mengukur ialah 2.5mA.

Sensor DHT11 mempunyai empat pin - VCC, GND, Pin Data dan pin tidak bersambung. Perintang tarik 5k hingga 10k ohm disediakan untuk komunikasi antara sensor dan pengawal mikro.

Modul Kad SD mikro:

Modul (Micro SD-Card Adapter) adalah modul pembaca kad Micro SD, melalui sistem fail dan pemacu antara muka SPI, sistem SCM untuk menyelesaikan fail membaca dan menulis kad Micro SD. Pengguna Arduino secara langsung dapat menggunakan Arduino IDE yang disertakan dengan kad perpustakaan kad SD untuk menyelesaikan inisialisasi dan membaca

Langkah 1:

Perisian dan Skema Fritzing:

Dalam tutorial ini, kami menggunakan perisian fritzing untuk membuat projek kami. perisian ini digunakan secara meluas di seluruh dunia oleh pencipta.

kami menggunakan Modul SD-Kad DHT11 dan Mikro untuk membuat gambarajah litar kami dengan Arduino UNO.

Sensor DHT 11 mempunyai 4 atau tiga kaki yang sedang digunakan. berikut adalah perincian bagaimana untuk menghubungkan antara suhu dan kelembapan sensor dengan Arduino UNO.

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

Arduino UNO: Sensor DHT11:

GND GND

5-Volt 5-Volt

Isyarat Pin # 2

N / A tidak digunakan (pin ke-4 sensor jika ada)

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

menggunakan Modul SD-Kad Mikro dengan Arduino UNO dan DHT11.

Modul Kad SD mempunyai jumlah 6 pin, berikut adalah butiran bagaimana untuk menghubungkan Modul SD-Kad Mikro dengan Arduino UNO.

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

Arduino UNO: Modul Kad SD mikro:

GND GND

5-Volt 5-Volt

pin jam 13 pin

pin 12 MISO

pin 11 MOSI

pin 4 CS (tentukan dalam Arduino Coding)

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

Langkah 2:

Simulasi dalam Proteus:

Dalam tutorial ini, kami menggunakan Perisian Proteus untuk Menyimulasikan projek kami (data-logger).

Proteus Design Suite unik dalam menawarkan kemampuan untuk mensimulasikan kod pengawal mikro tahap tinggi dan rendah dalam konteks simulasi litar SPICE mod campuran. perisian ini banyak digunakan dalam pelbagai projek kreatif. contohnya Proteus digunakan untuk membuat gambarajah litar dan PCB profesional. dan banyak objektif lain yang ada. Perisian Proteus juga digunakan untuk mensimulasikan litar cth. simulasi dengan sensor dan mikrokontroler, dan keluarga Arduino juga.

Dalam tutorial ini, kami menggunakan kad SD dan DHT11 untuk membuat data logger atau perakam data.

bagaimana memulakan Simulasi:

Pertama, kita harus membuat gambarajah Litar kita dan kemudian menulis pengekodan Arduino kita (diberikan di bawah). setelah menulis pengekodan Arduino kita harus membuat "fail hex" (diberikan di bawah) yang sedang digunakan di Arduino UNO dalam Proteus Simulation.

cara memuat naik fail hex di Arduino UNO:

Pertama, susun pengekodan Arduino anda di Arduino IDE. Langkah kedua adalah membuat fail hex, untuk tujuan ini pergi ke "file" di Arduino IDE dan pilih "Preferences" dan kemudian pergi ke "kompilasi", pilih. Klik ok. Sekali lagi Kumpulkan Arduino Coding anda dan salin fail hex dari sini seperti yang ditunjukkan dalam video saya.

Dalam rajah Proteus Circuit, Buat klik kanan pada Arduino UNO dan kemudian anda akan melihat tetingkap pembukaan baru, kemudian pilih di sini "Edit Properti". pilih bar fail dan "tampal" di sini fail Arduino Coding HEX.

cara memuat naik fail gambar dalam SD-Card di Proteus:

Pilih Kad SD anda di Proteus dan klik kanan padanya dan kita akan melihat tetingkap pembukaan baru, pilih di sini "edit harta". kemudian pergi ke bar fail dan pilih memori kad 32gb. salin lokasi fail gambar dari komputer anda tampal di bar fail, kemudian tulis garis miring dan masukkan nama failnya. ini adalah cara lengkap untuk menulis pautan fail di sini.

setelah selesai memuat naik fail hex dan fail gambar pada kad SD, kami hanya memastikan tidak ada ralat dalam rajah litar kami. Klik butang "main" di bahagian bawah kiri pada Proteus. simulasi anda telah dimulakan. seperti yang ditunjukkan dalam video. Dan ditunjukkan dalam gambar.

Langkah 3:

cara memuat naik dan membuat grafik data masa nyata di EXCEL:

Dalam projek ini, kami menggunakan kad SD untuk data kami dalam fail ".txt". pasangkan kad SD anda dari modul SD-Card. dan sambungkannya dengan komputer. kita akan melihat fail txt yang mempunyai suhu dan kelembapan nilai data masa nyata melalui sensor.

Buka EXCEL anda di komputer anda dan kemudian pergi ke "data". kemudian pergi ke "masukkan TXT". pilih fail txt di komputer anda dan masukkan ke dalam perisian excel.

pilih "sisipkan", kemudian pergi ke "graf garis". Buat graf garis dengan excel. di sini kita membuat dua graf kerana kita mempunyai dua lajur nilai data kelembapan dan suhu.

Langkah 4:

Muat turun fail HEX dan fail gambar dan pengekodan Arduino dari rar:

Saya memuat naik fail "GGG.rar", yang mempunyai

1- Fail txt

2- Fail hex

3- fail gambar untuk kad SD