在LCD上顯示溫度和濕度

描述

介紹

在這個項目中，我們將連接一個 DHT11 溫度和濕度傳感器，并在 16x2 LCD 上顯示數(shù)據(jù)。如果您還沒有閱讀Arduino Uno Rev3 的項目 9 ，請先閱讀該內(nèi)容，因為它介紹了如何在 4 位模式下連接 16x2 字符 LCD。然后，我們將 16x2 LCD 換成 20x4 LCD，以攝氏度、華氏度和開爾文顯示濕度和溫度。DHT11 傳感器可用于氣象站、氣象氣球、無人機或溫室。

16x2 字符液晶屏

在我們之前的項目中，我們向您展示了如何將 16x2 LCD 連接到 Uno。您應(yīng)該將 LCD 的引腳 4、6 和 11-14 分別連接到 Uno 引腳 2、3 和 4-7。您可以使用無焊面包板或 Modulus Canister 連接 LCD。下面顯示了一個連接到 Modulus 的圖像。

20x4 字符 LCD

與 16x2 LCD 相比，20x4 LCD 每行增加了兩行和四列。與 16x2 類似，20x4 LCD 使用日立控制器，因此命令和接口相同。它還具有相同的 16 針接頭，允許您在不更改任何接線的情況下拔下 16x2 LCD 并插入 20x4。我們唯一需要更改的是一行代碼lcd.begin(20, 4) ，它指定 LCD 的列（第一個參數(shù)）和行（第二個參數(shù)）。20x4 LCD 的圖像如下所示。

DHT11溫濕度傳感器

有不同類型的 DHT 傳感器，例如 DHT11、DHT21、DHT22、DHT33 和 DHT44。它們都測量溫度和濕度，但區(qū)別主要在于它們的準確性和采樣率。例如，我們在下表中展示了兩種最流行的 DHT 傳感器 DHT11 和 DHT22 的并排比較。DHT22 具有更好的精度和范圍，但它的采樣率較慢，體積更大，成本是 DHT11 的兩倍。

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為了測量溫度和濕度，分別使用熱敏電阻和電容式濕度傳感器。熱敏電阻的電阻隨著溫度的變化而變化——隨著溫度的升高，電阻降低。對于濕度傳感器，兩個電極之間的電阻隨著濕度的變化而變化。這兩種電阻變化均由傳感器上的 IC 測量，并通過 1-wire 接口發(fā)送到主機。每個樣本由一個 40 位的數(shù)據(jù)包組成。

我們使用的是 3 針 DHT11 傳感器，如下圖所示。引腳是“+”、“OUT”和“-”。傳感器可以提供 +5Vdc 或 +3.3Vdc - 我們將提供 +5Vdc 給它。

DHT11 接線

我們使用直角 (R/A) 母頭將 DHT11 傳感器安裝到 Modulus 的 2.54mm 節(jié)距部分，如下圖所示。將 4 針 R/A 母頭焊接到板的邊緣。接下來，焊接與母頭相鄰的 4 針公頭。一旦你焊接了接頭，將電路板翻轉(zhuǎn)過來，在接頭的相鄰引腳之間建立一個焊橋。

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安裝有直角母頭的 DHT11 傳感器

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公母頭之間的焊橋

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將“+”引腳繞線至 +5Vdc，這是 4x26 引腳分接頭上第 20 列中的任何引腳。然后將“-”引腳繞線到 4x26 引腳分接頭下方的 GND 矢量。使用 12" F/M 跳線將“OUT”引腳連接到 Uno 的引腳 8。如果您使用的是面包板，接線圖如下所示。

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連接到 Uno 的 LCD 和 DHT11 傳感器的電路原理圖

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燃料罐接線

如果您還沒有將 Uno 安裝到 FuelCan 的原型制作區(qū)域，請繼續(xù)執(zhí)行此操作。如果您使用的是面包板而不是 Modulus，請將面包板放在底部的儲物箱中以限制跳線的長度。您需要使用提供的香蕉插孔來測試引線夾電纜，為面包板上的電源和接地軌提供 +5V 和 GND。您將需要兩個公頭針將測試引線夾安裝在面包板一側(cè)。將 USB 電纜的 A 型端插入 USB1 插座，將 B 型端插入 Uno 的插座。使用 AC-DC 電源適配器為 FuelCan 供電。

軟件

一旦接線完成并且 FuelCan 通電，我們現(xiàn)在可以將草圖加載到 Uno 上。第一個草圖用于 16x2 LCD。第二個草圖用于 20x4 LCD。DHT11 傳感器每兩秒采樣一次，因為采樣速度更快會導(dǎo)致錯誤。

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