قياس درجة الحرارة والرطوبة بواسطة مستشعر DHT11 المتصل بـلوحة ESP32 وعرضها على شاشة I2C LCD

لوحة ESP32 10-01-24

58 0

محاور الدرس

1- تعريف المستشعر DHT11

2- كيفية استخدام المستشعر DHT11 بواسطة لوحة ESP32

3- المكونات المطلوبة لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 لوحة ESP32 على شاشة I2C LCD

4- مخطط الأسلاك للوحة ESP32 مع مستشعر DHT11 وشاشة I2C LCD

5- برمجة لوحة ESP32 لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس 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 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 ESP32

يمكن استخدام المستشعر DHT11 بواسطة لوحة ESP32 وذلك باتباع الطرق التالية

1. توصيل الدوائر:

توصيل الطاقة: قم بتوصيل موصل الطاقة (VCC) من المستشعر بمنفذ 3.3 فولت علىلوحة ESP32.

توصيل الأرضي: قم بتوصيل موصل الأرضي (GND) من المستشعر بمنفذ GND على لوحة ESP32.

توصيل بيانات الاستشعار: قم بتوصيل موصل البيانات من المستشعر بأي منفذ رقمي متاح على لوحة ESP32.

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 ESP32:

اكتب البرنامج التي تستخدم المكتبة المثبتة لقراءة البيانات من المستشعر.

قم بتحميل الشفرة إلى لوحة ESP32 عبر بيئة التطوير (MicroPython).

4. قراءة البيانات:

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

المكونات المطلوبة لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 المتصل بلوحة ESP32 على شاشة I2C LCD

لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 المتصل بلوحة ESP32 على شاشة LCD I2C، ستحتاج إلى المكونات التالية:

لوحة ESP32:

لوحة ESP32

لوحة ESP32 هي لوحة تطوير مصغرة تعتمد على شرائح ESP32 المتكاملة، والتي توفر إمكانيات متقدمة للاتصال بشبكات Wi-Fi و Bluetooth بالإضافة إلى إمكانيات الحوسبة الصغيرة. تمكّنك هذه اللوحة من بناء مشاريع الإنترنت الصغيرة (IoT) والتحكم في الأجهزة والروبوتات والتفاعل مع البيئة المحيطة بسهولة.

حساس DHT11:

لقياس درجة الحرارة والرطوبة.

شاشة LCD I2C:

شاشة LCD تعتمد على تواصل I2C لعرض البيانات.

وصلات الأسلاك (Jumper wires):

Fils de connexion

لتوصيل الحساس DHT11 وشاشة LCD بلوحة ESP32.

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 ESP32 مع مستشعر DHT11 وشاشة I2C LCD

لنقوم بوصف مخطط الأسلاك لتوصيل لوحة ESP32 مع مستشعر DHT11 وشاشة LCD I2C:

التوصيلات الأساسية:

للمستشعر DHT11:

1- VCC: توصيله بمنفذ 3.3V على لوحة ESP32.

2- GND: توصيله بمنفذ GND على لوحة ESP32.

3- Data: توصيله بمنفذ GPIO23 على ESP32.

لشاشة LCD I2C:

1- VCC: توصيله بمنفذ 5V على لوحة اESP32.

2- GND: توصيله بمنفذ GND على لوحة ESP32.

3- SDA: توصيله بمنفذ A4 (أو SDA) على لوحة ESP32.

4- SCL: توصيله بمنفذ A5 (أو SCL) على لوحة ESP32.

برمجة لوحة ESP32 لعرض درجة الحرارة والرطوبة المقاسة بواسطة حساس DHT11 على شاشة I2C LCD

أولًا، تأكد قبل استخدام البرنامج MicroPython من

1- تحميل مكتبة i2c_lcd و مكتبة lcd_api

2- استخدام البرنامج التالي: esp32-20210902-v1.17.bin.

import machine
from machine import Pin, SoftI2C
from lcd_api import LcdApi
from i2c_lcd import I2cLcd
from time import sleep
import dht

I2C_ADDR = 0x27
totalRows = 2
totalColumns = 16
# تهيئة اتصال I2C
i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)
# تهيئة شاشة LCD
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)
# قم بتعيين دبوس DHT11
p23=Pin(23, Pin.IN)
# تهيئة مستشعر DHT11
d=dht.DHT11(p23)

while True:
    d.measure() # قراءة بيانات الحساس DHT11
    t=d.temperature() #read temperature
    # عرض البيانات على الشاشة LCD
    h=d.humidity() #read humidity
    lcd.clear()
    lcd.putstr("tempertature:"+str(int(t)))
    lcd.move_to(0,1)
    lcd.putstr("humdidity:"+str(int(h))+"%")
    sleep(2)

import machine

from machine import Pin, SoftI2C

from lcd_api import LcdApi

from i2c_lcd import I2cLcd

from time import sleep

import dht

I2C_ADDR = 0x27

totalRows = 2

totalColumns = 16

# تهيئة اتصال I2C

i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)

# تهيئة شاشة LCD

lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)

# قم بتعيين دبوس DHT11

p23=Pin(23, Pin.IN)

# تهيئة مستشعر DHT11

d=dht.DHT11(p23)

while True:

d.measure() # قراءة بيانات الحساس DHT11

t=d.temperature() #read temperature

# عرض البيانات على الشاشة LCD

h=d.humidity() #read humidity

lcd.clear()

lcd.putstr("tempertature:"+str(int(t)))

lcd.move_to(0,1)

lcd.putstr("humdidity:"+str(int(h))+"%")

sleep(2)

هذا الشفرة تبدأ بتحديد رقم الدخل الذي يتم استخدامه للاتصال مع مستشعر DHT11. بعد ذلك، تبدأ العملية بالقراءة من المستشعر وعرض البيانات على شاشة LCD I2C. يُعرض درجة الحرارة على السطر الأول والرطوبة على السطر الثاني.

بعد تحميل هذا الشفرة إلى لوحة ESP32، ستظهر قراءات درجة الحرارة والرطوبة على شاشة LCD I2C.