V prejšnjih dveh številkah revije Svet Elektronike smo predstavili uporabo enostavnega 3,3 V STN LCD zaslona. Pri tem smo implementirali dva različna načina prenosa podatkov, in sicer prenos podatkov po 4- in 8-bitnem vodilu. Zaključili smo, da je primerneje uporabiti 4-bitno prenosno vodilo, saj na ta način prihranimo 4 vhodno-izhodne pine, a hkrati ne izgubimo na hitrosti, saj imajo STN LCD zasloni počasno osveževanje zaslona in hitrejša prenosna hitrosti niti ne pride do izraza.
Merjenje temperature in vlažnosti
V tem članku bomo prikazali praktično uporabo LCD zaslona, saj bomo z njegovo pomočjo izpisovali podatke o temperaturi in relativni vlažnosti. Pri tem bomo uporabili DHT11 senzor, ki velja za cenovni senzor, in je namenjen oz. prirejen za razne Arduino projekte.
Predstavitev senzorja
DHT11 senzor [1] je osnoven, nizkocenovni senzor temperature in relativne vlažnosti (Slika 1). Za merjenje lastnosti okoliškega zraka uporablja kapacitivni senzor vlažnosti in termistor [1], kjer rezultate pošilja na podatkovni pin senzorja in tako ne potrebuje analognih pinov. Senzor je enostaven za uporabo, vendar je pri branju podatkov potrebna dobra časovna uskladitev, saj se podatki pošiljajo po eni podatkovni liniji.
Senzor vsebuje meritev vlažnosti temelječo na kapacitivnosti in NTC merilno komponento temperature, vse skupaj pa je povezano na zmogljiv 8-bitni mikrokrmilnik. Senzor ob nizki ceni ponuja dokaj dobro kvaliteto meritev. Enojna podatkovna linija omogoča enostavno sistemsko integracijo, senzor pa je zaradi svoje velikosti in tudi do 20 m oddaljenosti primeren za različne namenske aplikacije.
Lastnosti:
- Relativna vlažnost – Področje meritev: 20-90% RH, natančnost: ±5% RH
- Temperatura – Področje meritev: 0-50 °C, natančnost: ±2 °C
- Hitrost meritev: Sekundni interval
Vezava senzorja
Senzor je dobavljiv v dveh različnih pakiranjih, in sicer zgolj senzor, ki ima štiri nožice (Slika 1), in prispajkan na ploščico, ki ima tri nožice (Slika 3). Senzor ima tri aktivne nožice in eno stabilizacijsko nožico, ki med delovanjem senzorja ne igra nobene vloge (glede na trdoto teh nožic je tudi potrebna). V primeru, kadar imamo na voljo zgolj senzor, je le-tega potrebno povezati z MCU kot to prikazuje Slika 2. Če povzamemo, je pin 1 priključen na napajalno napetost, ki mora biti v območju 3,5 – 5,5 V, pin 2 je namenjen prenosu podatkov, pin 3 je stabilizacijski pin in pin 4 je povezan na maso. Pomembno je, da se med pin 2 in napajalno napetost poveže dvižni upor, saj bo le-ta po prenosu podatkov prenosni kanal spremenil v neaktivno stanje (več o tem v nadaljevanju). Ob priključitvi senzorja je potrebna določena zakasnitev, da le ta preide v stabilno delovanje (navadno je nekje med 0,5 in 1 sekundo).
Za potrebe članka smo uporabili kar različico s ploščico, ki jo prikazuje Slika 3 in je dobavljiv na [2]. Pri tej izvedbi imamo povezave že vnaprej pripravljene, kar pomeni, da je na ploščici že nameščen SMD upor vrednosti 10k. Spremenijo se tudi pini, in sicer je pin 1 podatkovna linija, pin 2 je napajanje in pin 3 je masa.
Slika 4 prikazuje prednje lice integrirane razvojne plošče na proto-ploščo, kjer je senzor nameščen na spodnji rob proto-plošče. Slika 5 prikazuje fizično povezavo senzorja na razvojno ploščo, kjer smo podatkovno linijo povezali z vhodno-izhodnim pinom PD0.
STM32F4-Discovery – Od začetnika do poznavalca (5)
2013_SE214_28
