Faça seu próprio termômetro de ambiente e medidor de umidade com Arduino

Criar seu próprio gadget de medição de temperatura/umidade pode ser uma experiência divertida e recompensadora. Usando um microcontrolador Arduino, este projeto DIY pode ser usado para monitorar a temperatura e a umidade do ambiente, especialmente nos verões quentes.

Além disso, também pode ajudá-lo a avaliar o desempenho do seu ar condicionado. Para sensoriamento de temperatura e umidade, utilizaremos um sensor eletrônico, que será conectado a um microcontrolador que irá recuperar os dados do sensor e apresentá-los em um display.

O que você precisará

Para este projeto DIY, precisaremos dos seguintes componentes:

• microcontrolador arduino mega
• Fios de conexão
• Cabo USB tipo A para USB tipo B
• Sensor DHT22
• Visor LCD 16x2
• Notebook ou computador com programa arduino instalado
• Breadboard (consulte nosso guia para usando uma tábua de pão)
• Resistores ou um potenciômetro

Etapa 1: conectar o microcontrolador Arduino Mega

Conecte a placa Arduino ao seu PC ou laptop usando o cabo USB. Este cabo não apenas alimenta o módulo Arduino e atua como sua fonte de alimentação, mas também permite que o computador se comunique com a placa Arduino para execução de códigos e comandos. Quando conectado através de um cabo USB ao computador, o Arduino mostra que está no estado de operação acendendo sua luz LED.

Na barra de menu do Arduino IDE, vá para Ferramentas guia e selecione arduino mega de Quadro opções. Da mesma forma, selecione a porta COM sob o mesmo Ferramentas aba.

Etapa 2: preparar o sensor e o LCD

O projeto utiliza um sensor de temperatura/umidade DHT22 e uma tela LCD 16x2, para o qual você precisará das bibliotecas IDE Arduino relevantes.

Sensor DHT22

O DHT11 e o DHT22 são sensores eletrônicos que medem a temperatura e o nível de umidade do ambiente. Eles operam em princípios semelhantes, mas diferem em suas faixas de especificação. Para este projeto DIY, estamos usando um sensor DHT 22 (especificamente, a versão AM2302 com fio). O DHT22 é uma opção melhor em termos de ampla faixa e precisão para detecção de temperatura e umidade.

O módulo DHT22/AM2302 possui três pinos com a seguinte configuração:

A maneira mais fácil de usar sensores DHT com microcontroladores Arduino é instalar o DHT.h biblioteca, que pode ser usada para sensores DHT11 e DHT22. Essa biblioteca geralmente vem pré-instalada no Arduino IDE. Se indisponível, você pode instalá-lo a partir de Gerente de biblioteca debaixo de Ferramentas aba.

Visor LCD 16x2

Para mostrar as leituras do sensor, estamos usando um LCD 16x2 exibição para o Arduino. Este monitor possui 16 pinos de hardware e precisa de uma interface de microcontrolador para controlar sua funcionalidade. A tabela a seguir mostra os pinos de hardware do LCD e sua funcionalidade.

O LCD 16x2 pode exibir usando quatro barramentos de dados ou oito barramentos de dados. Aqui estamos usando quatro barramentos de dados do microcontrolador para o LCD. Apenas quatro pinos de dados (DB4 a DB7) do LCD 16x2 estão conectados ao Arduino, juntamente com os pinos RS (Register Select) e EN (Enable).

No modo de 4 bits, os dados/comandos são enviados em um formato nibble de 4 bits. A princípio, ele envia 4 bits mais altos e, em seguida, envia 4 bits mais baixos dos dados/comando. Devido a essas conexões, podemos economizar quatro pinos GPIO em nosso Arduino, que podem ser usados ​​para outra aplicação. Observe que o objetivo dos pinos 15 e 16 (LED de fundo) é iluminar o visor, apenas para melhorar a visibilidade.

Você pode usar o LiquidCrystal.h Biblioteca Arduino para controlar o LCD 16x2. Essa biblioteca geralmente vem pré-instalada. Se indisponível, você pode instalá-lo a partir de Gerente de biblioteca debaixo de Ferramentas guia no Arduino IDE.

Passo 3: Construa o circuito para conectar o sensor e o LCD

O seguinte esquema de conexão é usado para este circuito.

A placa Arduino Mega fornece conexões de energia tanto para o LCD quanto para o sensor, pois são módulos de baixo consumo de energia e podem ser facilmente gerenciados através desta placa. Para o controle de brilho do LCD, estamos usando um divisor de tensão do resistor, colocado de forma que cerca de 0,1 V a 0,5 V seja fornecido ao pino 3 (VEE) do LCD para um brilho ideal. Alternativamente, um potenciômetro pode ser usado no lugar deste divisor de tensão. O pino 5 (R/W) do LCD está definido como Terra para a função somente gravação.

Passo 4: Faça upload do seu código para o Arduino

Agora é a hora de carregar seu código para a placa Arduino Mega para executar a tarefa necessária, que inclui buscar dados do sensor do DHT22 e exibi-los no LCD.

O código para este projeto está disponível neste GitHub repo.

O código é projetado de acordo com as conexões de fiação do circuito mostrado na etapa 3. Agora você pode testá-lo para avaliação de desempenho.

Teste do Módulo

Para garantir que o sensor esteja funcionando corretamente e detectando temperatura e umidade, mantemos o sensor alguns centímetros acima de um copo de água quente (emitindo vapores quentes). Não mergulhe o sensor DHT 22 em água, pois pode causar curto-circuito e danos permanentes ao sensor! Após alguns segundos, pode-se observar um aumento na porcentagem de temperatura e umidade, o que mostra que o módulo está funcionando bem.

Você construiu seu próprio termômetro e medidor de umidade

Agora que você construiu seu próprio termômetro e medidor de umidade, você pode estender ainda mais essa ideia incorporando controle remoto monitoramento de temperatura e umidade transmitindo essas informações para outro dispositivo usando um Wi-Fi ou Bluetooth adaptador. Você também pode usar os dados do sensor deste módulo para permitir que seu ar condicionado ou sistema de exaustão liga e desliga automaticamente de acordo com as configurações desejadas, para manter a temperatura/umidade dentro do seu quarto ou ambiente de trabalho.