رطوبت و دما پارامترهای رایج برای اندازه گیری شرایط محیطی هستند. در این پروژه مبتنی بر آردوینو قصد داریم دما و رطوبت محیط را اندازه گیری کرده و آن را بر روی صفحه نمایش LCD 16×2 نمایش دهیم. یک
سنسور ترکیبی دما و رطوبت DHT11 با Arduino uno برای توسعه این دماسنج درجه سانتیگراد و پروژه اندازه گیری رطوبت مقیاس درصد استفاده می شود. در یکی از پروژههای قبلیام، یک دماسنج دیجیتال با استفاده از سنسور دما LM35 نیز توسعه دادهام .
این پروژه از سه بخش تشکیل شده است که با استفاده از سنسور رطوبت و دما DHT11، رطوبت و دما را حس می کند . بخش دوم خروجی ماژول DHTsensor را می خواند و مقادیر دما و رطوبت را به عدد مناسب در مقیاس درصد و درجه سانتی گراد استخراج می کند. و قسمت سوم سیستم رطوبت و دما را روی LCD نمایش می دهد.
کار این پروژه بر اساس ارتباط سریال تک سیم است. ابتدا آردوینو یک سیگنال شروع به ماژول DHT ارسال می کند و سپس DHT یک سیگنال پاسخ حاوی داده های دما و رطوبت می دهد. آردوینو جمع آوری و استخراج می کند در دو قسمت یکی رطوبت و دوم دما و سپس به LCD 2×16 ارسال می شود.
در اینجا در این پروژه ما از یک ماژول حسگر به نام DHT11 استفاده کرده ایم . این ماژول دارای یک مجتمع رطوبت و دما با خروجی سیگنال دیجیتال کالیبره شده است به این معنی که ماژول سنسور DHT11 یک ماژول ترکیبی برای سنجش رطوبت و دما است که یک سیگنال خروجی دیجیتال کالیبره شده می دهد. DHT11 مقدار بسیار دقیقی از رطوبت و دما به ما می دهد و قابلیت اطمینان بالا و پایداری طولانی مدت را تضمین می کند. این سنسور دارای مولفه اندازه گیری رطوبت نوع مقاومتی و مولفه اندازه گیری دما نوع NTC با میکروکنترلر 8 بیتی داخلی است که پاسخ سریع و مقرون به صرفه دارد و در بسته بندی تک ردیفی 4 پین موجود است.
ماژول DHT11 روی ارتباط سریال یعنی ارتباط تک سیم کار می کند. این ماژول داده ها را به صورت قطار پالس دوره زمانی خاص ارسال می کند. قبل از ارسال داده به آردوینو، به دستور اولیه با تاخیر زمانی نیاز دارد. و زمان کل فرآیند حدود 4 میلی ثانیه است. یک انتقال کامل داده 40 بیتی است و فرمت داده این فرآیند در زیر آمده است:
داده های RH انتگرال 8 بیتی + داده های RH اعشاری 8 بیتی + داده های T انتگرال 8 بیتی + داده های T اعشاری 8 بیتی + جمع بررسی 8 بیتی.
فرآیند کامل
اول از همه، آردوینو یک سیگنال شروع بالا به پایین را با تاخیر 18 میکروثانیه به DHT11 ارسال می کند تا از تشخیص DHT اطمینان حاصل کند. و سپس آردوینو خط داده را بالا می کشد و 20-40 میکرو ثانیه برای پاسخ DHT صبر می کند. هنگامی که DHT سیگنال شروع را تشخیص داد، یک سیگنال پاسخ سطح ولتاژ پایین را با تاخیر زمانی حدود 80 میکروثانیه به آردوینو ارسال می کند. و سپس کنترلر DHT خط داده را بالا می کشد و آن را برای 80 میکروثانیه برای تنظیم ارسال داده توسط DHT نگه می دارد.
هنگامی که گذرگاه داده در سطح ولتاژ پایین است به این معنی است که DHT11 سیگنال پاسخ را ارسال می کند. پس از انجام این کار، DHT دوباره خط داده را به مدت 80 میکرو ثانیه برای آماده سازی انتقال داده بالا می برد.
فرمت داده ای که توسط DHT به آردوینو برای هر بیت ارسال می شود با سطح ولتاژ پایین 50 میکروثانیه شروع می شود و طول سیگنال سطح ولتاژ بالا تعیین می کند که بیت داده "0" یا "1" باشد.
بیشتر بخوانید: اندازه گیری رطوبت و دما با استفاده از آردوینو