Pemantauan Kelembapan & Suhu Rumah: 11 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Apa khabar semua ! Untuk memulakan dengan cara terbaik, sedikit cerita mengenai projek tersebut. Saya baru-baru ini menamatkan pengajian dan berpindah ke Austria untuk jawatan pertama saya sebagai jurutera. Negara ini indah tetapi sangat sejuk & lembap pada musim sejuk. Saya dengan cepat mula menyedari beberapa kondensasi di tingkap setiap pagi ketika saya bangun serta beberapa acuan merangkak di dinding flat yang indah yang saya sewa. Ini adalah pertemuan pertama saya dengan tahap kelembapan yang begitu tinggi, yang datang dari selatan Perancis, kita sebenarnya tidak mempunyai masalah seperti itu. Oleh itu, saya mencari penyelesaian di internet & memutuskan untuk mengumpulkan beberapa bahagian dan membina sistem pemantauan saya sendiri, untuk memeriksa tahap kelembapan setiap bilik di flat saya dan juga suhu persekitaran. Projek berikut mempunyai beberapa panduan utama:

1. Ia mesti murah.
2. Ia mesti cukup tepat.
3. Saya mahukan sesuatu yang kecil, senang dibawa & dikuasakan bateri.
4. Saya suka tanaman & memutuskan bahawa ia dapat memeriksa kelembapan tanah untuk mengetahui sama ada saya perlu menyiram tanaman saya atau tidak. (Di luar konteks tetapi saya suka idea itu!: D)

Ini adalah projek yang agak mudah, namun ini adalah projek yang paling berguna yang pernah saya buat. Saya dapat memeriksa setiap kelembapan di setiap bilik dan melihat apakah saya perlu bertindak balas untuk menghentikan acuan. Oleh itu, mari kita mulakan.

Langkah 1: Kumpulkan Komponen

Projek kami agak mudah. Kami akan menggunakan Arduino (nano dalam kes saya) sebagai otak, kerana pengaturcaraannya sangat mudah, murah & boleh diganti jika diperlukan.

DHT-22 sebagai sensor suhu & kelembapan, ada versi yang lebih rendah yang disebut DHT-11, yang menurut saya agak kasar mengenai ketepatan dan dengan 3 euro lagi anda boleh mendapatkan DHT-22 yang jauh lebih tepat, tepat & boleh berfungsi di pelbagai suhu yang lebih luas. Paparan OLED untuk memaparkan data & mempunyai antara muka visual antara sensor & manusia seperti saya. Saya dapati 64 x 128 sempurna kerana ia sedikit, saya dapat memuatkan data yang cukup padanya & sangat mudah untuk dihubungkan.

Sensor kelembapan tanah YL-69, untuk memeriksa setiap kali saya perlu menyiram tanaman saya yang indah. Dan ini pada dasarnya adalah semua yang anda perlukan untuk projek ini. Sebagai pilihan saya mahu projek ini dikuasakan menggunakan Lipos yang saya ada. -Anda juga boleh menjadikannya berfungsi dengan bateri 9V biasa dengan mudah. Saya mahu dapat memantau voltan bateri Lipo menggunakan beberapa input analog pada arduino. Saya akan memberikan lebih banyak maklumat di halaman berikut.

Anda juga memerlukan perkara berikut:

1. Sekeping papan roti.
2. Suis ON / OFF * 1
3. Penyambung bateri 9V
4. Bateri 9V

Dan jika anda mahu melaksanakan lipos & pemantauan:

1. Perintang 10K * 3
2. Perintang 330R * 1
3. LED * 1
4. Suis gelangsar * 1
5. Pemegang lipo (Atau saya akan menunjukkan versi cetak 3D yang saya gunakan sekarang)
6. 2 sel Lipo.

Langkah 2: Skema Penuh

Anda akan mendapat skema penuh. Tidak semestinya anda memilih sama ada bahagian bateri 9V dari litar atau bahagian bateri LIPO yang disambungkan ke VBAT. Saya memisahkan kedua litar dengan kotak merah dan meletakkan tajuk merah untuk menyerlahkan masing-masing.

Jangan risau setiap sambungan akan dijelaskan dengan betul dalam langkah-langkah berikut.

Langkah 3: Mendapatkan Persediaan yang Betul

Pastikan anda memasang Arduino IDE. Dan muat turun perpustakaan yang datang dengan langkah ini. Saya akan meletakkan kod penuh juga, jika anda tidak mahu bersusah payah menjalani ujian setiap komponen dalam langkah-langkah berikut.

Langkah 4: Menyambungkan DHT-22

Langkah pertama projek ini adalah menghubungkan DHT-22 ke arduino. Sambungannya agak mudah: DHT-22 ------ Arduino

VCC ------ + 5V

DATA ------ D5

GND ------ GND

Untuk menguji sambungan DHT-22 ke Arduino anda, kami akan menerapkan kod yang terdapat pada langkah ini.

Langkah 5: Menyambungkan Paparan OLED

Langkah seterusnya adalah menyambungkan paparan OLED. Paparan seperti ini menghubungkan menggunakan protokol I2C. Tugas pertama kami adalah mencari pin I2C yang betul untuk arduino anda, jika anda menggunakan Arduino nano, pin I2C adalah A4 (SDA) & A5 (SCL). Sekiranya anda menggunakan arduino lain seperti UNO atau MEGA, cari di laman web arduino rasmi atau di thedatasheet untuk pin I2C.

Sambungannya adalah seperti berikut: OLED ------ Arduino

GND ------ GND

VCC ------ 3V3

SCL ------ A5

SDA ------ A4

Untuk menguji OLED, kami akan memaparkan data DHT pada paparan OLED secara langsung dengan memuat naik kod yang tertanam pada langkah ini.

Anda mesti melihat suhu & kelembapan yang dipaparkan pada paparan OLED dengan kadar sampel yang sangat cepat kerana kami belum menunda.

Langkah 6: Memantau Kelembapan Tanah

Oleh kerana saya ingin mengawasi kelembapan tanah tanaman saya, kami harus menghubungkan YL-69.

Sensor ini sangat menarik bagi saya dan ia berkelakuan seperti ketika tanah:

Basah: voltan keluaran menurun

Kering: voltan keluaran meningkat.

Sambungannya adalah seperti berikut:

YL69 ------ Arduino

VCC ------ D7

GND ------ GND

D0 ------ JANGAN BERSAMBUNG

A0 ------ A7

Seperti yang anda lihat, kami menyambungkan pin VCC modul ke pin digital Arduino. Idea di sebalik itu adalah untuk menghidupkan modul ketika kita mahu melakukan pengukuran dan tidak berterusan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa sensor berfungsi dengan mengukur arus yang mengalir dari satu kaki probe ke yang lain. Oleh kerana elektrolisis ini berlaku dan ia dapat menghancurkan probe dengan cepat di tanah dengan kelembapan tinggi.

Kami sekarang akan menambahkan sensor kelembapan pada kod kami & memaparkan data kelembapan dengan data DHT di OLED. Muat naik kod yang terdapat pada langkah ini.

Langkah 7: Memantau VBAT (Bateri 9V)

Saya ingin tahu betapa rendahnya bateri untuk tidak mengejutkan suatu hari & kehabisan tanpa dapat menjangkakannya. Cara untuk memantau voltan input adalah dengan menggunakan beberapa pin Analog arduino untuk mengetahui berapa voltan yang diterima. Pin Input Arduino boleh mengambil maksimum 5V tetapi bateri yang digunakan menghasilkan 9V. Sekiranya kita menghubungkan secara langsung voltan yang lebih tinggi ini, kita akan menghancurkan beberapa komponen perkakasan, kita harus menggunakan pembahagi voltan untuk membawa 9V di bawah had 5V.

Saya menggunakan dua perintang 10k untuk membuat pembahagi voltan dan membahagi dengan faktor 2 9V dan menjadikannya maksimum 4.5V.

Untuk menunjukkan fakta bahawa bateri hampir habis menggunakan LED biasa dengan perintang had arus 330 ohm.

Kami akan menggunakan pin Analog A0 untuk memantau VBAT.

Ikuti skema untuk mengetahui cara menyambungkan komponen:

Kami sekarang akan menambahkannya ke kod kod kami yang tertanam pada langkah ini.

Langkah 8: Memantau VBAT (2 Lipos Configuration)

Saya ingin tahu betapa rendahnya bateri untuk tidak mengejutkan suatu hari & kehabisan tanpa dapat menjangkakannya.

Cara untuk memantau voltan input adalah dengan menggunakan beberapa pin Analog arduino untuk mengetahui berapa voltan yang diterima. Pin Input Arduino boleh mengambil maksimum 5V tetapi Lipos menghasilkan maksimum 4.2 * 2 = 8.4V.

Perbezaan dengan langkah sebelumnya adalah jika menggunakan 2 lipos secara bersiri untuk membuat voltan> 5V untuk menghidupkan papan Arduino, kita harus memantau setiap sel lipo kerana mereka dapat melepaskan pada kadar yang berbeza. Perlu diingat bahawa anda tidak mahu menghabiskan bateri lipo secara berlebihan, ia sangat berbahaya.

Untuk Lipo pertama tidak ada masalah kerana voltan nominal 4.2V berada di bawah ambang 5V yang dapat menahan pin input arduino. namun apabila anda meletakkan 2 bateri secara beransur-ansur, voltan mereka akan bertambah: Vtot = V1 + V2 = 4.2 + 4.2 = 8.4 maksimum.

Sekiranya kita menghubungkan secara langsung voltan yang lebih tinggi ini ke pin analog, kita akan menghancurkan beberapa komponen perkakasan, kita harus menggunakan pembahagi voltan untuk membawa 8.4V di bawah had 5V. Saya menggunakan dua perintang 10k untuk membuat pembahagi voltan dan membahagi dengan faktor 2 iaitu 8.4V dan menjadikannya maksimum 4.2V.

Kami akan menggunakan pin Analog A0 untuk memantau VBAT. Ikuti skema untuk mengetahui cara menyambungkan komponen:

Untuk menunjukkan fakta bahawa bateri hampir habis menggunakan LED biasa dengan perintang penghad arus 330 ohm.

Kami sekarang akan menambahkannya ke kod kami yang tertanam pada langkah ini.

Langkah 9: Kandang

Saya berpeluang memiliki pencetak 3D jadi saya memutuskan untuk mencetak casing menggunakan PLA standard.

Anda akan menemui fail yang dilampirkan, saya merancang kandang menggunakan Autodesk Inventor & Fusion360.

Anda juga boleh membuat reka bentuk anda sendiri atau menyimpan papan roti seperti yang ada, kotak itu sendiri tidak menambah apa-apa fungsi. Malangnya hotend pencetak 3D saya baru sahaja mati, jadi saya belum dapat mencetak lampiran, saya akan mengemas kini catatan saya setiap kali saya terima bahagian yang diambil di Amazon. Edit: kini dicetak & anda boleh melihatnya pada gambar.

Langkah 10: Perspektif Peningkatan

Buat masa ini projek ini sangat sesuai dengan keperluan saya. Walau bagaimanapun, kita dapat memikirkan beberapa perkara yang boleh kita perbaiki:

1. Kurangkan penggunaan bateri, kita boleh meningkatkan penggunaan semasa sama ada menukar perkakasan atau memperbaiki perisian.
2. Tambahkan bluetooth untuk menyambung ke APP atau untuk menyimpan data dan lakukan lebih banyak analisis dari masa ke masa.
3. Tambahkan litar pengecasan LIPO untuk mengecasnya semula secara langsung ke dinding.

Sekiranya anda memikirkan apa-apa, jangan ragu untuk menuliskannya di bahagian komen.

Langkah 11: Terima kasih

Terima kasih kerana membaca tutorial ini, jangan ragu untuk berinteraksi dengan saya & orang lain di bahagian komen. Saya harap anda menikmati projek ini dan saya akan berjumpa anda di lain masa untuk projek lain!