قياس درجة الحرارة والرطوبة بواسطة مستشعر DHT11 المتصل بلوحة المايكروبيت و عرضها على شاشة I2C LCD

محاور الدرس

1- تعريف المستشعر DHT11

2- كيفية استخدام المستشعر DHT11 بواسطة لوحة المايكروبيت

3- المكونات المطلوبة لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة مستشعر DHT11 المتصل بلوحة المايكروبيت على شاشة I2C LCD

4- مخطط الأسلاك للوحة المايكروبيت مع مستشعر DHT11 و شاشة I2C LCD

5- برمجة لوحة المايكروبيت لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة مستشعر DHT11 على شاشة I2C LCD

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 المايكروبيت، 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 المايكروبيت

يمكن استخدام المستشعر DHT11 بواسطة لوحة المايكروبيت وذلك باتباع الطرق التالية

1. توصيل الدوائر:

توصيل الطاقة: قم بتوصيل موصل الطاقة (VCC) من المستشعر بمنفذ 3.3 فولت على لوحة المايكروبيت.

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

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

2. استخدام مكتبة الاستشعار:

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

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

3. برمجة لوحة المايكروبيت:

اكتب الشفرة التي تستخدم المكتبة المثبتة لقراءة البيانات من المستشعر.

قم بتحميل الشفرة إلى لوحة المايكروبيت عبر بيئة التطوير (Makecode).

4. قراءة البيانات:

 لعرض البيانات التي تم قراؤها من المستشعر على شاشة I2C LCD.

المكونات المطلوبة لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة مستشعر DHT11 المتصل بلوحة المايكروبيت على شاشة I2C LCD

لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 المتصل بلوحة المايكروبيت على شاشة I2C LCD، ستحتاج إلى المكونات التالية:

لوحة المايكروبيت:

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

بطاقة التوسيع لـلوحة المايكروبيت:

لتوسيع وظائف بطاقة المايكروبيت ، يمكنك استخدام بطاقة توسيع، المصممة خصيصًا لـ المايكروبيت. توفر لوحات التوسعة هذه موصلات إضافية ومكونات متكاملة ووظائف إضافية لتسهيل إضافة المستشعرات والمحركات والوحدات النمطية الإلكترونية الأخرى.

حساس DHT11:

لقياس درجة الحرارة والرطوبة.

شاشة LCD I2C 1602:

شاشة LCD تعتمد على تواصل I2C لعرض البيانات.

وصلات الأسلاك (Jumper wires):

لتوصيل الحساس DHT11 وشاشة I2C LCD بلوحة المايكروبيت.

لوحة الاختبار:

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 المايكروبيت مع مستشعر DHT11 و شاشة I2C LCD

لنقوم بوصف مخطط الأسلاك لتوصيل لوحة المايكروبيت مع مستشعر DHT11 وشاشة I2C LCD:

التوصيلات الأساسية:

للمستشعر DHT11:

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

2- GND: توصيله بمنفذ GND على لوحة المايكروبيت.

3- Data: توصيله بمنفذ P1 على لوحة المايكروبيت.

لشاشة I2C LCD:

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

2- GND: توصيله بمنفذ GND على لوحة المايكروبيت.

3- SDA: توصيله بمنفذ P20 على لوحة المايكروبيت.

4- SCL: توصيله بمنفذ P19 على لوحة المايكروبيت.

برمجة لوحة المايكروبيت لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة مستشعر DHT11 على شاشة I2C LCD

لبرمجة بطاقة المايكروبيت بلغة MakeCode لعرض درجة الحرارة و الرطوبة على شاشة I2C LCD، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

1- افتح محرر MakeCode لبطاقة المايكروبيت: https://makecode.microbit.org/.

2- قم بفتح مشروع جديد.

3- ابحث عن مكتبة I2C LCD. يمكنك العثور عليها في قسم "ملحقات" في شريط الأدوات على الجانب الأيمن.

4- انقر على مكتبة I2C LCD لتثبيتها.

5- ابحث عن مكتبة DHT11.

6- انقر على مكتبة DHT11 لتثبيتها.

7- قم بكتابة الكود لقياس درجة الحرارة والرطوبة:

استخدم الكتل من فئة "DHT11"  لقياس درجة الحرارة والرطوبة. يمكن العثور على هذه الكتل عادةً تحت عنوان "درجة الحرارة" و "مستوى الضوء" في قسم .

أضف كتلًا من امتداد I2C LCD لتهيئة العرض وعرض القيم المقاسة.

إليك مثال بسيط على البرنامج الذي يقيس درجة الحرارة والرطوبة ويعرضهما على شاشة I2C LCD:

تحميل البرنامج