قياس درجة الحرارة والرطوبة بواسطة مستشعر DHT11 المتصل بـالأردوينو على شاشة SSD1306

الأردوينو 15-12-23

94 0

محاور الدرس

1- تعريف المستشعر DHT11

2- كيفية استخدام المستشعر DHT11 بواسطة لوحة الأردوينو

3- المكونات المطلوبة لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 المتصل بالاردوينو على شاشة SSD1306

4- مخطط الأسلاك للوحة الأردوينو مع مستشعر DHT11 و شاشة SSD1306

5- برمجة لوحة الأردوينو لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 على شاشة SSD1306

تعريف المستشعر DHT11

مستشعر DHT11 هو جهاز صغير يُستخدم لقياس درجة الحرارة والرطوبة في البيئة. يأتي ال DHT11 في شكل مستشعر رقمي مدمج، مع أربعة أسلاك للتوصيل، ويعمل على نقل البيانات بشكل رقمي.

مميزات المستشعر DHT11:

دقة معقولة: يوفر قراءات مقبولة لدرجات الحرارة بين 0 درجة مئوية و 50 درجة مئوية، والرطوبة بنسبة تتراوح بين 20% و 90%، مما يكفي لمعظم التطبيقات الشائعة.

سهولة الاستخدام: يعتبر من الأجهزة السهلة التي يمكن توصيلها وبرمجتها بسهولة مع الأنظمة الإلكترونية مثل Arduino أو Raspberry Pi.

تكلفة منخفضة: بفضل تكلفته المنخفضة، فإنه متاح ومناسب للعديد من المشاريع والاستخدامات الصغيرة والمتوسطة.

متانة معقولة: يوفر دائمًا قراءات مقبولة، ولكنه يحتاج إلى التعامل اللطيف والحفاظ على الظروف الملائمة للحفاظ على دقته مع مرور الوقت.

يتم توصيل المستشعر عادةً بمتحكم صغير مثل Arduino أو Raspberry Pi، حيث يقوم بإرسال إشارات رقمية تحتوي على قراءات درجة الحرارة والرطوبة. هذه البيانات يمكن معالجتها واستخدامها في تطبيقات متعددة مثل نظم مراقبة الطقس، وأنظمة التحكم في المناخ، وأجهزة الروبوتات، والعديد من التطبيقات الأخرى التي تتطلب رصدًا دقيقًا لدرجة الحرارة والرطوبة.

كيفية استخدام المستشعر DHT11 بواسطة لوحة الأردوينو

يمكن استخدام المستشعر DHT11 بواسطة لوحة الأردوينو وذلك باتباع الطرق التالية

1. توصيل الدوائر:

توصيل الطاقة: قم بتوصيل موصل الطاقة (VCC) من المستشعر بمنفذ 5 فولت على لوحة الأردوينو.

توصيل الأرضي: قم بتوصيل موصل الأرضي (GND) من المستشعر بمنفذ GND على لوحة الأردوينو.

توصيل بيانات الاستشعار: قم بتوصيل موصل البيانات من المستشعر بأي منفذ رقمي متاح على لوحة الأردوينو.

2. استخدام مكتبة الاستشعار:

قم بالبحث عن وتثبيت المكتبة الخاصة بالمستشعر (على سبيل المثال، لمستشعر DHT11، هناك مكتبة DHT).

استخدم أمثلة أو شفرات مثالية داخل المكتبة لبدء استخدام المستشعر وقراءة البيانات منه.

3. برمجة لوحة الأردوينو:

اكتب الشفرة التي تستخدم المكتبة المثبتة لقراءة البيانات من المستشعر.

قم بتحميل الشفرة إلى لوحة الأردوينو عبر بيئة التطوير (Arduino IDE).

4. قراءة البيانات:

لعرض البيانات التي تم قراؤها من المستشعر على شاشة SSD1306.

المكونات المطلوبة لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 المتصل بالاردوينو على شاشة SSD1306

لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 المتصل بالأردوينو على شاشة SSD1306، ستحتاج إلى المكونات التالية:

لوحة الاردوينو:

لوحة التطوير الأردوينو

لوحة الأردوينو هي لوحة إلكترونية تستخدم في تطوير الأجهزة الإلكترونية التفاعلية والمشاريع البرمجية. توفر الأردوينو بيئة برمجية واجهة سهلة للمبتدئين والمحترفين لتطوير الأجهزة والمشاريع المختلفة.

حساس DHT11:

لقياس درجة الحرارة والرطوبة.

شاشة SSD1306:

شاشة SSD1306 هي شاشة صغيرة الحجم تعتمد على تقنية OLED، وهي شاشة عرض تستخدم لعرض النصوص والرسوميات بدقة عالية على مساحة صغيرة. تعتبر شاشات SSD1306 شائعة الاستخدام في العديد من المشاريع الإلكترونية، مثل الروبوتات الصغيرة، أجهزة الاستشعار، وأجهزة القياس.

شاشة SSD1306 تعتمد على تواصل لعرض البيانات.

وصلات الأسلاك (Jumper wires):

Fils de connexion

لتوصيل الحساس DHT11 وشاشة SSD1306 بالأردوينو.

لوحة الاختبار:

plaque d'essai

اللوحة ، المعروف أيضًا باسم اللوحة ، هو مكون إلكتروني شائع الاستخدام لأداء النماذج الأولية السريعة والتجريب. يجعل من السهل توصيل المكونات الإلكترونية دون الحاجة إلى لحام.

مخطط الأسلاك للوحة الأردوينو مع مستشعر DHT11 و شاشة SSD1306

مخطط الأسلاك للوحة الأردوينو مع مستشعر DHT11 وشاشة SSD1306

لنقوم بوصف مخطط الأسلاك لتوصيل لوحة Arduino مع مستشعر DHT11 وشاشة SSD1306:

التوصيلات الأساسية:

للمستشعر DHT11:

1- VCC: توصيله بمنفذ 3.3V على لوحة الأردوينو.

2- GND: توصيله بمنفذ GND على لوحة الأردوينو.

3- Data: توصيله بمنفذ رقم 2 على الأردوينو.

لشاشة SSD1306:

1- VCC: توصيله بمنفذ 5V على لوحة الأردوينو.

2- GND: توصيله بمنفذ GND على لوحة الأردوينو.

3- SDA: توصيله بمنفذ A4 على لوحة الأردوينو.

4- SCL: توصيله بمنفذ A5 على لوحة الأردوينو.

برمجة لوحة الأردوينو لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 على شاشة SSD1306

أولًا، تأكد من تثبيت مكتبة DHT11 و Adafruit_SSD1306 في Arduino IDE قبل استخدام البرنامج التالي.

#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <dht11.h>
#define DHT11PIN 2
//OLED
dht11 DHT11;
float humi;
float tempC;

//OLED   define
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT   64 // OLED display height, in pixels
// Declaration for an SSD1306 display connected   to I2C (SDA, SCL pins)
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT,   &Wire, -1);

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  //For OLED I2C
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C))   { // Address 0x3D for 128x64
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
     for(;;);
  }
  display.display(); //Display logo
  delay(1000); 
   display.clearDisplay();
}

void loop() {
 delay(1000);
 //قراءة البيانات من جهاز استشعار DHT11
 DHT11.read(DHT11PIN);
 humi =   (int)DHT11.humidity;
 tempC = (int)DHT11.temperature;

   Serial.print("Humidity:");
 Serial.print(humi,0);
 Serial.print("%");
   Serial.print(" Temperature:");
 Serial.print(tempC,1);
 Serial.print("C   ~ ");

 display.clearDisplay();
   oledDisplayHeader();
 

// إظهار درجة الحرارة على الشاشة
 oledDisplay(2,5,28,humi,"%");
// عرض الرطوبة على الشاشة
 oledDisplay(2,60,28,tempC,"C");
 
 display.display(); 
 
}
void   oledDisplayHeader(){
 display.setTextSize(1);
 display.setTextColor(WHITE);
   display.setCursor(0, 0);
 display.print("Humidity");
 display.setCursor(60,   0);
 display.print("Temperature");
}
void oledDisplay(int size, int x,int   y, float value, String unit){
 int charLen=12;
 int xo=x+charLen*3.2;
   int xunit=x+charLen*3.6;
 int xval = x; 
 display.setTextSize(size);
 display.setTextColor(WHITE);
   
 if (unit=="%"){
   display.setCursor(x, y);
   display.print(value,0);
    display.print(unit);
 } else {
   if (value>99){
    xval=x;
   }   else {
    xval=x+charLen;
   }
   display.setCursor(xval, y);
   display.print(value,0);
    display.drawCircle(xo, y+2, 2, WHITE);  // print degree symbols (  )
   display.setCursor(xunit,   y);
   display.print(unit);
 }
 }

#include <Adafruit_SSD1306.h>

#include <dht11.h>

#define DHT11PIN 2

//OLED

dht11 DHT11;

float humi;

float tempC;

//OLED define

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels

#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels

// Declaration for an SSD1306 display connected to I2C (SDA, SCL pins)

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);

void setup() {

Serial.begin(9600);

//For OLED I2C

if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { // Address 0x3D for 128x64

Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));

for(;;);

}

display.display(); //Display logo

delay(1000);

display.clearDisplay();

}

void loop() {

delay(1000);

//قراءة البيانات من جهاز استشعار DHT11

DHT11.read(DHT11PIN);

humi = (int)DHT11.humidity;

tempC = (int)DHT11.temperature;

Serial.print("Humidity:");

Serial.print(humi,0);

Serial.print("%");

Serial.print(" Temperature:");

Serial.print(tempC,1);

Serial.print("C ~ ");

display.clearDisplay();

oledDisplayHeader();

// إظهار درجة الحرارة على الشاشة

oledDisplay(2,5,28,humi,"%");

// عرض الرطوبة على الشاشة

oledDisplay(2,60,28,tempC,"C");

display.display();

}

void oledDisplayHeader(){

display.setTextSize(1);

display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(0, 0);

display.print("Humidity");

display.setCursor(60, 0);

display.print("Temperature");

}

void oledDisplay(int size, int x,int y, float value, String unit){

int charLen=12;

int xo=x+charLen*3.2;

int xunit=x+charLen*3.6;

int xval = x;

display.setTextSize(size);

display.setTextColor(WHITE);

if (unit=="%"){

display.setCursor(x, y);

display.print(value,0);

display.print(unit);

} else {

if (value>99){

xval=x;

} else {

xval=x+charLen;

}

display.setCursor(xval, y);

display.print(value,0);

display.drawCircle(xo, y+2, 2, WHITE); // print degree symbols ( )

display.setCursor(xunit, y);

display.print(unit);

}

هذا الشفرة تبدأ بتحديد رقم الدخل الذي يتم استخدامه للاتصال مع مستشعر DHT11. بعد ذلك، تبدأ العملية بالقراءة من المستشعر وعرض البيانات على شاشة SSD1306. يُعرض درجة الحرارة ثم الرطوبة.

بعد تحميل هذا الشفرة إلى لوحة الأردوينو، ستظهر قراءات درجة الحرارة والرطوبة على شاشة SSD1306.