Cách tạo bộ ghi dữ liệu thời gian thực về độ ẩm và nhiệt độ với Arduino UNO và thẻ nhớ SD. DHT11 Mô phỏng ghi dữ liệu trong Proteus: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Giới thiệu:

xin chào, đây là Liono Maker, đây là liên kết YouTube. Chúng tôi đang thực hiện dự án sáng tạo với Arduino và làm việc trên các hệ thống nhúng.

Data-Logger:

Bộ ghi dữ liệu (cũng là bộ ghi dữ liệu hoặc bộ ghi dữ liệu) là một thiết bị điện tử ghi dữ liệu theo thời gian bằng một thiết bị hoặc cảm biến tích hợp hoặc thông qua các thiết bị và cảm biến bên ngoài. Chúng thường nhỏ, chạy bằng pin, di động và được trang bị bộ vi xử lý, bộ nhớ trong để lưu trữ dữ liệu và cảm biến. Một số trình ghi dữ liệu giao diện với máy tính cá nhân và sử dụng phần mềm để kích hoạt trình ghi dữ liệu cũng như xem và phân tích dữ liệu đã thu thập, trong khi những người khác có thiết bị giao diện cục bộ (bàn phím, màn hình LCD) và có thể được sử dụng như một thiết bị độc lập.

Trong dự án này, tôi đang sử dụng trình ghi dữ liệu với SD-Card để lưu trữ dữ liệu trong SD-Card với Arduino.

DHT11:

DHT11 là một cảm biến kỹ thuật số chi phí thấp để cảm nhận nhiệt độ và độ ẩm. Cảm biến này có thể dễ dàng giao tiếp với bất kỳ bộ điều khiển vi mô nào như Arduino, Raspberry Pi, v.v. để đo độ ẩm và nhiệt độ ngay lập tức. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11 có sẵn dưới dạng cảm biến và dưới dạng mô-đun. Sự khác biệt giữa cảm biến và mô-đun này là điện trở kéo lên và đèn LED bật nguồn. DHT11 là một cảm biến độ ẩm tương đối. Để đo không khí xung quanh, cảm biến này sử dụng bộ điều nhiệt và cảm biến độ ẩm điện dung.

làm việc của DHT11:

Cảm biến DHT11 bao gồm một phần tử cảm biến độ ẩm điện dung và một điện trở nhiệt để cảm nhận nhiệt độ. Tụ điện cảm biến độ ẩm có hai điện cực với chất nền giữ ẩm làm chất điện môi giữa chúng. Thay đổi giá trị điện dung xảy ra với sự thay đổi của mức độ ẩm. IC đo, xử lý các giá trị điện trở đã thay đổi này và chuyển chúng thành dạng kỹ thuật số.

Để đo nhiệt độ, cảm biến này sử dụng một nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ âm, làm giảm giá trị điện trở của nó khi nhiệt độ tăng lên. Để có được giá trị điện trở lớn hơn ngay cả khi nhiệt độ thay đổi nhỏ nhất, cảm biến này thường được làm bằng gốm bán dẫn hoặc polyme.

Phạm vi nhiệt độ của DHT11 là từ 0 đến 50 độ C với độ chính xác 2 độ. Phạm vi độ ẩm của cảm biến này là từ 20 đến 80% với độ chính xác 5%. Tốc độ lấy mẫu của cảm biến này là 1Hz. I.e. nó cung cấp một lần đọc cho mỗi giây. DHT11 có kích thước nhỏ với điện áp hoạt động từ 3 đến 5 vôn. Dòng điện tối đa được sử dụng trong khi đo là 2,5mA.

Cảm biến DHT11 có bốn chân - VCC, GND, Chân dữ liệu và một chân không kết nối. Một điện trở kéo lên từ 5k đến 10k ohms được cung cấp để giao tiếp giữa cảm biến và bộ điều khiển vi mô.

Mô-đun thẻ nhớ Micro SD:

Mô-đun (Micro SD-Card Adapter) là một mô-đun đầu đọc thẻ Micro SD, thông qua hệ thống tệp và trình điều khiển giao diện SPI, hệ thống SCM để hoàn thành việc đọc và ghi tệp Micro SD-thẻ. Người dùng Arduino có thể sử dụng trực tiếp Arduino IDE đi kèm với thẻ thư viện SD-card để hoàn tất quá trình khởi tạo và đọc

Bước 1:

Phần mềm và sơ đồ Fritzing:

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sử dụng phần mềm fritzing để thực hiện dự án của mình. phần mềm này được sử dụng rộng rãi ở khắp nơi trên thế giới bởi những người sáng tạo.

chúng tôi đang sử dụng DHT11 và Mô-đun thẻ nhớ Micro SD để tạo sơ đồ mạch với Arduino UNO.

Cảm biến DHT 11 có 4 hoặc 3 chân đang được sử dụng. đây là chi tiết về cách giao diện cảm biến nhiệt độ và độ ẩm với Arduino UNO.

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

Arduino UNO: Cảm biến DHT11:

GND GND

5-Volt 5-Volt

Tín hiệu Pin # 2

Không sử dụng N / A (chân thứ 4 của cảm biến nếu có)

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

đeo bằng cách sử dụng Mô-đun thẻ nhớ Micro SD với Arduino UNO và DHT11.

Mô-đun thẻ SD có tổng cộng 6 chân, đây là chi tiết về cách giao diện Mô-đun thẻ nhớ Micro SD với Arduino UNO.

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

Arduino UNO: Mô-đun thẻ nhớ Micro SD:

GND GND

5-Volt 5-Volt

pin 13 pin đồng hồ

pin 12 MISO

pin 11 MOSI

chân 4 CS (xác định trong Mã hóa Arduino)

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

Bước 2:

Mô phỏng trong Proteus:

Trong hướng dẫn này, chúng tôi đang sử dụng Phần mềm Proteus để mô phỏng dự án của chúng tôi (trình ghi dữ liệu).

Proteus Design Suite là duy nhất trong việc cung cấp khả năng đồng mô phỏng cả mã bộ điều khiển vi mô cấp cao và cấp thấp trong bối cảnh mô phỏng mạch SPICE chế độ hỗn hợp. phần mềm này được sử dụng rộng rãi trong các dự án sáng tạo khác nhau. ví dụ Proteus được sử dụng để làm sơ đồ mạch và PCB chuyên nghiệp. và nhiều mục tiêu khác mà nó có. Phần mềm Proteus cũng được sử dụng để mô phỏng các mạch, ví dụ: mô phỏng với cảm biến và vi điều khiển, cũng như dòng Arduino.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi đang sử dụng thẻ SD và DHT11 để tạo bộ ghi dữ liệu hoặc bộ ghi dữ liệu.

cách bắt đầu Mô phỏng:

Đầu tiên, chúng ta phải tạo Sơ đồ mạch và sau đó viết mã hóa Arduino của chúng ta (được đưa ra bên dưới). sau khi viết mã Arduino, chúng ta phải tạo một "tệp hex" (được đưa ra bên dưới) đang được sử dụng trong Arduino UNO trong Mô phỏng Proteus.

cách tải lên tệp hex trên Arduino UNO:

Đầu tiên, biên dịch mã Arduino của bạn trong Arduino IDE. Bước thứ hai là tạo tệp hex, với mục đích này, hãy vào "tệp" trong Arduino IDE và chọn "Tùy chọn" và sau đó đi đến "biên dịch", chọn nó. Nhấp vào ok. Một lần nữa Biên dịch mã Arduino của bạn và sao chép tệp hex từ đây như được hiển thị trong video của tôi.

Trong Sơ đồ mạch Proteus, Nhấp chuột phải vào Arduino UNO và sau đó bạn sẽ thấy cửa sổ mới mở, sau đó chọn ở đây "Chỉnh sửa thuộc tính". chọn thanh tệp và "dán" vào đây tệp Arduino Coding HEX.

cách tải lên tệp hình ảnh trong SD-Card trong Proteus:

Chọn SD-Card của bạn trong Proteus và nhấp chuột phải vào nó và chúng tôi sẽ thấy cửa sổ mở mới, chọn ở đây "chỉnh sửa thuộc tính". sau đó vào thanh tập tin và chọn bộ nhớ thẻ 32gb. sao chép vị trí tệp hình ảnh từ máy tính của bạn, dán nó vào thanh tệp, sau đó viết dấu gạch chéo và đặt tên tệp. đây là cách hoàn chỉnh để viết liên kết tệp ở đây.

sau khi hoàn tất việc tải lên tệp hex và tệp hình ảnh trên thẻ SD, chúng tôi chỉ để đảm bảo rằng không có lỗi trong sơ đồ mạch của chúng tôi. Nhấp vào nút "phát" ở phía dưới bên trái trên Proteus. mô phỏng của bạn đã được bắt đầu. như trong video. Và được thể hiện bằng hình ảnh.

Bước 3:

cách tải lên và tạo biểu đồ dữ liệu thời gian thực trong EXCEL:

Trong dự án này, chúng tôi đang sử dụng thẻ SD cho dữ liệu của chúng tôi trong tệp ".txt". cắm thẻ SD của bạn từ mô-đun SD-Card. và kết nối nó với máy tính. chúng ta sẽ thấy tệp txt có các giá trị dữ liệu thời gian thực nhiệt độ và độ ẩm nhận được thông qua cảm biến.

Mở EXCEL của bạn trong máy tính và sau đó chuyển đến "dữ liệu". sau đó đi đến "chèn TXT". chọn tệp txt trong máy tính của bạn và đưa nó vào phần mềm excel.

chọn "chèn", sau đó đi tới "đồ thị đường". Vẽ biểu đồ đường bằng excel. ở đây chúng ta đang tạo hai biểu đồ vì chúng ta có hai cột giá trị dữ liệu độ ẩm và nhiệt độ.

Bước 4:

Tải xuống tệp HEX và tệp hình ảnh và mã hóa Arduino từ rar:

Tôi đang tải lên tệp "GGG.rar", tệp này có

1- Txt tệp

2- Tệp hex

3 tệp hình ảnh cho thẻ SD