Założenia dla sterownika i potrzebne elementy
Założenia na początek bardzo proste i podstawowe.
- Pomiar temperatury
- Pomiar wilgotności
- Obliczenie temperatury punktu rosy
- Sterowanie pracą grzałki w zależności jaki mamy punkt rosy
- Sposób sterowania grzałką - włącz/wyłącz (bez regulacji mocy grzałki)
Potrzebne elementy dla układu modelowego (wyjściowego)
- Arduino UNO lub NANO - 1 szt.
- Czujnik DHT22 (AM2302) - 1 szt.
- Rezystor 220 Ohm - 2 szt.
- Rezystor 10k Ohm - 1szt.
- Dioda LED - czerwona
- Dioda LED - zielona
- Płytka stykowa - 1 szt.
- Kilka przewodów do połączenia wszystkiego
Schemat układu
Załącznik:
Komentarz: Schemat układu
ASTRO_DHT22.png [ 349.4 KiB | Przeglądane 15586 razy ]
ASTRO_DHT22.png [ 349.4 KiB | Przeglądane 15586 razy ]
Opis działania
Układ ma za zadanie dokonywać pomiaru temperatury i wilgotności za pomocą czujnika DHT22. Na podstawie zmierzonych wartości program dokonuje obliczeń temperatury punktu rosy. Mając te dane i na ich podstawie program steruje grzałką. Czerwona dioda LED sygnalizuje (symuluje) włączenie grzałki. Zielona dioda LED sygnalizuje brak roszenia. Program nie ma zdefiniowanego pinu / pinów do sterowania grzałką / grzałkami (układ pełni na chwilę obecną zadanie modelowe, eksperymentalne). Komunikacja szeregowa (COM) służy jako "monitor" działania programu - docelowo może być wyłączona w celu oszczędności pamięci programu.
Funkcje:
- Pomiar temperatury
- Pomiar wilgotności
- Obliczenie punktu rosy
- Sterowanie grzałką teleskopu - włącz / wyłącz (symulacja diodami LED)
- Sygnalizacja błędu odczytu z czujnika DHT - (wizualna, diodą LED)
Wykorzystane biblioteki:
- Adafruit Unified Sensor (Adafruit)
- DHT Sensor Library (Adafruit)
Kod programu
Kod:
// Automatyczny sterownik grzałek
//
// Funkcje:
// - Pomiar temperatury
// - Pomiar wilgotności
// - Obliczenie punktu rosy
// - Sterowanie grzałką teleskopu - włącz / wyłącz
// - Sygnalizacja błędu odczytu z czujnika DHT
//
// Biblioteki:
// - Adafruit Unified Sensor (Adafruit)
// - DHT Sensor Library (Adafruit)
//
// Uwagi:
// - Program demonstruje działanie automatycznego sterownika grzałek.
// - Czerwona dioda LED sygnalizuje (symuluje) włączenie grzałki
// - Zielona dioda LED sygnalizuje brak roszenia
// - Program nie ma zdefiniowanego pinu / pinów do sterowania grzałką / grzałkami
// - Komunikacja szeregowa (COM) służy jako "monitor" działania programu - docelowo może być wyłączona w celu oszczędności pamięci programu
// - Rozwiązanie programowe absolutnie nie jedynie słuszne
// - Za uszkodzenia wynikające z działania programu nie odpowiadam, program stworzony został jako przykład dla urządzenia modelowego (bez grzałki)
//
// Autor:
// Radosław Deska
//
// Wersja:
// - 1.0 (12.05.2019)
//
// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#include "DHT.h" // Biblioteka DHT
#define LED_R_PIN 3 // Czerwona dioda LED do pinu cyfrowego nr 3 (sygnalizacja pracy grzałki)
#define LED_G_PIN 4 // Zielona dioda LED do pinu cyfrowego nr 4 (sygnalizacja braku rosy)
#define DHTPIN 5 // Czujnik DHT podłaczony do pinu cyfrowego nr 5
#define DHTTYPE DHT22 // Rodzaj czujnika DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
// Funkcja obliczająca temperature punktu rosy na podstawie pomiarów temperatury i wilgotności - wynik typu float
float pktRosy(float humi, float temp) {
float k;
k = log(humi/100) + (17.62 * temp) / (243.12 + temp);
return 243.12 * k / (17.62 - k);
}
void setup() {
Serial.begin(9600); // Włączenie komunikacji szeregowej - ustawienie prędkości transmisji
Serial.println("Automatyczny sterownik grzałek \n"); // Tekst na powitanie
pinMode(LED_R_PIN, OUTPUT); // Konfiguracja pinu cyfrowego nr 3 jako wyjście
pinMode(LED_G_PIN, OUTPUT); // Konfiguracja pinu cyfrowego nr 4 jako wyjście
dht.begin(); // Włączenie i inicjalizacja komunikacji z czujnikiem DHT
}
void loop() {
delay(500); // Odczekaj 0,5 sekundy
float h = dht.readHumidity(); // Odczyt wilgotności h - typ zmiennej float
float t = dht.readTemperature(); // Odczyt temperatury t - typ zmiennej float
// Kontrola odczytu danych z czujnika DHT, sygnalizacja błędu czerwoną diodą LED
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println("Błąd odczytu z czujnika DHT!"); // Wyślij komunikat o błedzie
digitalWrite(LED_R_PIN, HIGH); // Włącz czerwoną diode LED
delay(150); // Odczekaj 150ms
digitalWrite(LED_R_PIN, LOW); // Wyłącz czerwoną diode LED
return;
}
float td = pktRosy(h, t); // Wywołanie funkcji pktRosy z wartościami h i t, przypisanie wyniku do zmiennej td
// Wysłanie na port COM danych o temperaturze (t), wilgotności (h) i temeraturze punktu rosy (td)
Serial.print("Wilgotność: ");
Serial.print(h);
Serial.print("% Temperatura: ");
Serial.print(t);
Serial.print("°C ");
Serial.print(" Punkt rosy: ");
Serial.print(td);
Serial.print("°C \n");
// Sprawdzamy na podstawie wyliczonego punktu rosy (td) i mierzonej temperatury z czujnika DHT czy należy włączyć grzałkę
// Jeżeli td > t = uruchamiamy grzałkę, w przeciwnym razie td < t = wyłączamy grzałkę
// W układzie modelowym czerwona dioda LED sygnalizuje pracę grzałki, zielona dioda LED brak rosy.
// Jeżeli spełniony jest warunek td > t wówczas zaświeci się czerwona dioda LED (grzałka pracuje), zielona dioda LED zgaśnie (rosa)
if (td > t) {
digitalWrite(LED_R_PIN, HIGH); // Włącz czerwoną diodę LED - grzałka pracuje
digitalWrite(LED_G_PIN, LOW); // Wyłącz zieloną diodę LED - rosa
}
else{
digitalWrite(LED_R_PIN, LOW); // Wyłącz czerwoną diodę LED - grzałka nie pracuje
digitalWrite(LED_G_PIN, HIGH); // Włącz zieloną diodę LED - brak rosy
}
}
//
// Funkcje:
// - Pomiar temperatury
// - Pomiar wilgotności
// - Obliczenie punktu rosy
// - Sterowanie grzałką teleskopu - włącz / wyłącz
// - Sygnalizacja błędu odczytu z czujnika DHT
//
// Biblioteki:
// - Adafruit Unified Sensor (Adafruit)
// - DHT Sensor Library (Adafruit)
//
// Uwagi:
// - Program demonstruje działanie automatycznego sterownika grzałek.
// - Czerwona dioda LED sygnalizuje (symuluje) włączenie grzałki
// - Zielona dioda LED sygnalizuje brak roszenia
// - Program nie ma zdefiniowanego pinu / pinów do sterowania grzałką / grzałkami
// - Komunikacja szeregowa (COM) służy jako "monitor" działania programu - docelowo może być wyłączona w celu oszczędności pamięci programu
// - Rozwiązanie programowe absolutnie nie jedynie słuszne
// - Za uszkodzenia wynikające z działania programu nie odpowiadam, program stworzony został jako przykład dla urządzenia modelowego (bez grzałki)
//
// Autor:
// Radosław Deska
//
// Wersja:
// - 1.0 (12.05.2019)
//
// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#include "DHT.h" // Biblioteka DHT
#define LED_R_PIN 3 // Czerwona dioda LED do pinu cyfrowego nr 3 (sygnalizacja pracy grzałki)
#define LED_G_PIN 4 // Zielona dioda LED do pinu cyfrowego nr 4 (sygnalizacja braku rosy)
#define DHTPIN 5 // Czujnik DHT podłaczony do pinu cyfrowego nr 5
#define DHTTYPE DHT22 // Rodzaj czujnika DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
// Funkcja obliczająca temperature punktu rosy na podstawie pomiarów temperatury i wilgotności - wynik typu float
float pktRosy(float humi, float temp) {
float k;
k = log(humi/100) + (17.62 * temp) / (243.12 + temp);
return 243.12 * k / (17.62 - k);
}
void setup() {
Serial.begin(9600); // Włączenie komunikacji szeregowej - ustawienie prędkości transmisji
Serial.println("Automatyczny sterownik grzałek \n"); // Tekst na powitanie
pinMode(LED_R_PIN, OUTPUT); // Konfiguracja pinu cyfrowego nr 3 jako wyjście
pinMode(LED_G_PIN, OUTPUT); // Konfiguracja pinu cyfrowego nr 4 jako wyjście
dht.begin(); // Włączenie i inicjalizacja komunikacji z czujnikiem DHT
}
void loop() {
delay(500); // Odczekaj 0,5 sekundy
float h = dht.readHumidity(); // Odczyt wilgotności h - typ zmiennej float
float t = dht.readTemperature(); // Odczyt temperatury t - typ zmiennej float
// Kontrola odczytu danych z czujnika DHT, sygnalizacja błędu czerwoną diodą LED
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println("Błąd odczytu z czujnika DHT!"); // Wyślij komunikat o błedzie
digitalWrite(LED_R_PIN, HIGH); // Włącz czerwoną diode LED
delay(150); // Odczekaj 150ms
digitalWrite(LED_R_PIN, LOW); // Wyłącz czerwoną diode LED
return;
}
float td = pktRosy(h, t); // Wywołanie funkcji pktRosy z wartościami h i t, przypisanie wyniku do zmiennej td
// Wysłanie na port COM danych o temperaturze (t), wilgotności (h) i temeraturze punktu rosy (td)
Serial.print("Wilgotność: ");
Serial.print(h);
Serial.print("% Temperatura: ");
Serial.print(t);
Serial.print("°C ");
Serial.print(" Punkt rosy: ");
Serial.print(td);
Serial.print("°C \n");
// Sprawdzamy na podstawie wyliczonego punktu rosy (td) i mierzonej temperatury z czujnika DHT czy należy włączyć grzałkę
// Jeżeli td > t = uruchamiamy grzałkę, w przeciwnym razie td < t = wyłączamy grzałkę
// W układzie modelowym czerwona dioda LED sygnalizuje pracę grzałki, zielona dioda LED brak rosy.
// Jeżeli spełniony jest warunek td > t wówczas zaświeci się czerwona dioda LED (grzałka pracuje), zielona dioda LED zgaśnie (rosa)
if (td > t) {
digitalWrite(LED_R_PIN, HIGH); // Włącz czerwoną diodę LED - grzałka pracuje
digitalWrite(LED_G_PIN, LOW); // Wyłącz zieloną diodę LED - rosa
}
else{
digitalWrite(LED_R_PIN, LOW); // Wyłącz czerwoną diodę LED - grzałka nie pracuje
digitalWrite(LED_G_PIN, HIGH); // Włącz zieloną diodę LED - brak rosy
}
}
Starałem się maksymalnie opisać komentarzami program. Sama idea wcale nie jest jedyna i słuszna.
Jest to wersja 1.0, modelowa i ma służyć jako punkt wyjścia do w pełni działającego urządzenia.
Dlatego sygnalizację działania oparłem na dwóch diodach LED.
Miejcie litość nigdy nigdzie nie publikowałem swoich programów więc nie biorę odpowiedzialności za wszelkie uszkodzenia czy to programowe czy też sprzętowe
