Na Parte I e na Parte II desta série, aprendemos como usar um sensor analógico – incluindo um potenciômetro (POT), um resistor dependente de luz (LDR) e um sensor de umidade do solo – para apresentar valores em uma luz orgânica. display de diodo emissor (OLED).
Na Parte III, também apresentaremos os dados em um display OLED, mas desta vez usando um sensor digital de temperatura e umidade, o DHT11.
Consulte a Parte I para uma discussão sobre os fundamentos de um display OLED e como interligá-lo adequadamente com o Arduino.
O DHT11
O DHT11 é um sensor digital de baixo custo que detecta temperatura e umidade. A umidade é a medida do vapor d'água presente no ar.
Existem dois tipos de sensores de umidade, com base em suas unidades de medida:
- Um sensor de umidade absoluta – a medida do vapor d'água no ar, independentemente da temperatura, expressa em gramas de umidade por metro cúbico de ar.
- Um sensor de umidade relativa – a medida do vapor d'água no ar em relação à temperatura, expressa como a quantidade de vapor d'água no ar como uma porcentagem da quantidade total que pode ser retida em sua temperatura atual.
O DHT11 mede a umidade relativa do ambiente. Para medir a temperatura, este sensor utiliza um termistor. Ele também possui um chip embutido (IC) que fornece uma conversão analógico-digital e saída de sinal digital como temperatura e umidade.
Princípio de funcionamento do DHT11
Junto com o termistor, o O sensor DHT11 possui um elemento sensor de umidade capacitivo. Este capacitor possui dois eletrodos com um substrato que retém umidade que serve como dielétrico, que é um isolante elétrico, entre os dois.
Uma mudança no valor da capacitância ocorre quando há uma mudança nos níveis de umidade. O chip embutido mede a mudança no capacitor e a converte em um valor digital de umidade relativa.
Para medir a temperatura, o O DHT11 utiliza um termistor de coeficiente de temperatura negativo, que provoca uma diminuição no valor da resistência quando há um aumento na temperatura. Normalmente, o sensor é feito de cerâmica semicondutora ou polímero para garantir um maior valor de resistência mesmo quando há uma ligeira mudança de temperatura.
O chip embutido mede essa mudança na resistência e a converte em um valor digital em Celsius.
Especificações
- Classificações de tensão: 3 – 5V
- Faixa de tensão de E/S: 3 – 5 V
- Classificações atuais: 2,5 mA (uso máximo de corrente durante a conversão – durante a solicitação de dados)
- Faixa de umidade: 20-80% (precisão de 5%)
- Faixa de temperatura: 0-50° C (precisão de ± 2° C)
- Taxa de amostragem: 1 Hz no máximo (as leituras de saída são atualizadas a cada segundo)
- Dimensão: 15,5 x 12 x 5,5 mm
Pinagens e funções
Para este projeto, utilizamos o módulo DHT11, que pode ser conectado de forma fácil e direta ao Arduino. Este sensor possui um resistor pull-up de 10K, que se conecta entre o VCC e os pinos de saída de dados. Ele possui apenas três pinos em vez dos quatro típicos. Ele também possui um indicador LED de energia ligada.
Diagrama de circuito
Conexões de circuito
O circuito é construído usando apenas três componentes:
1. A placa Arduino NANO
2. Um display OLED
3. O módulo DHT11
- O módulo DHT11 possui três pinos: o pino +V, GND e o pino de sinal (op). Os pinos +V e GND são conectados aos pinos +5 V e GND do Arduino. O pino de sinal está conectado ao pino digital 13 do Arduino.
- O OLED possui quatro pinos de interface (conforme discutido na Parte 1): VCC, GND, SDA e SCL. Os pinos VCC e GND são conectados aos pinos +5 V e GND do Arduino, fornecendo alimentação ao display. Os pinos SDA e SCL são conectados aos pinos A4 (SDA) e A5 (SCL) do Arduino para comunicação de dados.
- O Arduino recebe sua fonte de alimentação da porta USB de um computador. O chip regulador de tensão integrado fornece uma alimentação de 5 V para o módulo DHT11 e display OLED.
Operação do circuito
- O módulo DHT11 detecta a temperatura e umidade ambiente, fornecendo valores diretos da temperatura em óC e umidade em % UR.
- Esses valores são lidos pelo Arduino, que utilizou a biblioteca DHT.h para ler a temperatura e a umidade.
- O Arduino então exibe os valores de temperatura e umidade no display OLED
Programa de software
O microcontrolador da placa Arduino (ATMega328) executa essas tarefas devido ao programa abaixo:
1. Lê os valores de temperatura e umidade do sensor DHT11.
2. Exibe os valores de temperatura e umidade no display OLED.
Este programa foi escrito em linguagem C/C++ usando o software Arduino IDE. Também é compilado e carregado no microcontrolador Arduino usando o mesmo software.
O programa…
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