- Što je potrebno za izradu prijenosne meteorološke stanice?
- Specifikacije senzora DHT11
- Spajanje senzora na Arduino mikrokontroler
- Zašto je važno znati indeks topline?
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Zahvaljujući modernim uređajima za mjerenje vremenskih uvjeta, uvijek možete biti u tijeku s prognozama za datum ili vrijeme interesa. Ali u nekim situacijama morate mjeriti parametre okoliša ovdje i sada.
Ako je prije deset do dvadeset godina ova funkcija obavljena glomaznim termometrima i anemometrima, danas se temperatura i vlažnost mogu mjeriti elektroničkim uređajem. Koji se lako uklapaju u vaš džep ili putnu torbu, tako da ga možete ponijeti sa sobom bilo gdje ili mjesto u podrumu, stakleniku, vlastitoj radionici, sušilici i drugim sobama gdje je važno kontrolirati temperaturu i razinu vlažnosti.
Što je potrebno za izradu prijenosne meteorološke stanice?
Čovjek u svakodnevnom životu često koristi senzore temperature i vlažnosti okoliša. Mogli ste ih prije vidjeti u dizajnu automobila, zrakoplova, nekih mobilnih telefona itd. Mogu se kupiti čak i kao poseban uređaj u online trgovini, ali je mnogo zanimljivije napraviti takvu kućnu vremensku stanicu.
Za to vam je potreban sljedeći skup elemenata:
- Senzor temperature i vlažnosti DHT11 - koristi se kao glavni uređaj za snimanje parametara okoliša;
- Arduino UNO ploča - potrebna za obradu podataka primljenih od senzora i njihovo prikazivanje na digitalnom zaslonu;
- Elektronski zaslon - uređaj za prikazivanje izmjerenih podataka i njihovo prevođenje u oblik razumljiv za obične ljude;
- Razvojna ploča - namijenjena za pričvršćivanje svih elemenata i postavljanje na čvrstu podlogu, pojednostavljuje električno spajanje svih dijelova;
- Spajanje žica s utikačem ili lemljenjem.
U takvoj situaciji, DHT11 senzor je odabran kao jedno od najpopularnijih sredstava za fiksiranje temperature i vlažnosti, a također je pogodan za sve vrste kućnih projekata. Uključuje otpornički element koji određuje vlažnost i termistor koji određuje temperaturu. Mikrokontroler se koristi za prijenos i pretvaranje signala, u ovom primjeru ćemo instalirati Arduino, iako možete koristiti drugi.
Specifikacije senzora DHT11
Treba napomenuti da je ovaj senzor odabran kao najpristupačniji i prikladniji za korištenje. Osim toga, karakteriziraju ga sljedeći operativni parametri:
- Napajanje od 3 do 5 V;
- Potrošnja iz struje izvora napajanja u 2, 5 mA;
- Može mjeriti vlažnost okolnog prostora u rasponu od 20 do 80%;
- Fluktuacije temperature u rasponu od 0 do 50 ° C;
- Pogreška u mjerenju vlažnosti iznosi 5%, a pri mjerenju temperature u rasponu od 2%;
- Frekvencija mjerenja je jedno mjerenje u sekundi;
- Dimenzije senzora su 12 × 15, 5 * 5, 5 mm.
Senzor DHT11 ima plastično kućište i opremljen je s četiri pina, a taj broj terminala omogućuje jednostavnu vezu s uređajima za obradu podataka. U samouslužnoj meteorološkoj postaji ne koriste se sva četiri izlaza, od kojih će vam trebati samo tri VCC, GND, DATA. Senzor možete napajati iz bilo kojeg izvora s razinom izlaznog napona od 3 do 5 V.
U nekim krugovima možete pronaći vezu otpornika 5-10 kΩ s izlazom prijenosa podataka od senzora do mikrokontrolera. Treba napomenuti da u ovoj situaciji to nije potrebno, jer je otpornik već uključen u ploču.
Na internetu ćete pronaći oba pojedinačna senzora i već su spojeni u gotov modul. Potonje je mnogo prikladnije, pa je bolje koristiti ih. Iako je izgled modula različit, načelo njihove povezanosti je identično, samo trebate obratiti pozornost na položaj izlaza iz senzora.
Spajanje senzora na Arduino mikrokontroler
Digitalni signal od mjernog uređaja do Arduino, koji odašilje obje vrijednosti odjednom (temperatura i vlažnost).
Prijenos podataka sa senzora na mikrokontroler ima sljedeći slijed:
- Od Arduino mikrokontrolera do senzora dolazi zahtjev promjenom signala od 0 do 1;
- Nakon primitka zahtjeva, DHT11 izdaje Arduino informacije mijenjajući kodiranje bitova;
- Pri koordiniranju zahtjeva i odgovora od DHT11 na Arduino dobiva se izvješće u iznosu od 5 bajtova o stanju temperature i vlažnosti.
U prenesenom izvješću od 5 bajta, prve dvije sadrže informacije o razini temperature, druga dva sadrže vlažnost, a peta predstavlja kontrolni zbroj razina temperature i vlažnosti kako bi se izbjegle pogreške u mjerenju. Budući da prijenos podataka iz DHT11 ima svoje karakteristike, napravljene su promjene u programu za prilagodbu njegove interakcije s mikrokontrolerom. Da biste to učinili, putem računala ili prijenosnog računala morate na Arduino snimiti sljedeći program:
meteostanciya-na-arduino (880 bajtova, preuzeto: 9)
U nastavku je shematski dijagram kućne vremenske stanice temeljene na senzoru DHT11 i Arduino mikrokontroleru.
Dijagram gornje meteorološke postaje, koji možete sami prikupiti, prikazat će informacije o temperaturi i vlažnosti na monitoru. Ali s senzorom DHT11, na monitoru će biti prikazan samo cijeli broj, a djelomična vrijednost će se resetirati. U načelu, decimalni podaci temperature i vlažnosti za njega su potpuno nevažni zbog niske točnosti mjerenja. No, ako je u vašoj situaciji važno znati točnu vrijednost s određenim brojem decimalnih mjesta, senzor DHT11 morat će se zamijeniti naprednijim DHT22.
Treba napomenuti da program koji je gore predložen već uključuje mogućnost dobivanja vrijednosti s djelomičnim dijelom. Stoga, ako su mogućnosti vašeg monitora ograničene ili ih ne želite zakrpati dodatnim nultim vrijednostima nakon zareza kada koristite senzor DHT11, morat ćete malo promijeniti predloženi program dodajući ga funkcijom s pomičnim zarezom - dtostrf.
Zašto je važno znati indeks topline?
Kao što možete vidjeti, vrijeme na otvorenom osjeća se sasvim drugačije u različitim danima. Unatoč činjenici da termometar pokazuje istu oznaku, osjetiti istu temperaturu će biti različita. To je zbog značajnog utjecaja vlage na vaše tijelo.
Dakle, kada temperatura zraka raste ljeti, tijelo treba izdvojiti mnogo više vlage kako bi nadoknadilo pregrijavanje okoline. Kad se iz tijela otpušta vlaga (strujanje), ljudsko tijelo oslobađa toplinsku energiju molekulama tekućine, koje isparavaju, što uvelike olakšava proces hlađenja. Ali, ako postoji veliki postotak vlage u okolišu, ispuštanje molekula znoja bit će teško, zbog čega se tijelo ne može tako lako ohladiti.
Stoga je važno kontrolirati omjer temperature i vlažnosti okoliša za malu djecu i starije osobe. Njihov omjer, u predloženoj verziji matične meteorološke stanice, prikazan je toplinskim indeksom, koji se izračunava na temelju vrijednosti temperature i vlažnosti. Opasnost od toplinskog šoka ili pregrijavanja posebno je akutna kada se dosegne toplinski indeks od 91 ° F (32 ° C) i više. Zahvaljujući predloženoj opciji kućne meteorološke stanice, možete izmjeriti toplinski indeks, koji će vam pomoći da zaštitite sebe i svoje najmilije od slučajnog pregrijavanja.
U dijagramu kućne meteorološke stanice na monitoru, podaci se distribuiraju na sljedeći način:
- HiX (indeks topline) - toplinski indeks;
- T je vrijednost temperature okoline;
- H je postotak vlage.
Slika 4: Primjer prikaza podataka na monitoru