Scheda multisensore Arduino! (Parte 1): 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questa scheda è un lavoro completo che ti aiuterà a ottenere le letture da vari sensori!

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Passaggio 1: schemi

Caratteristiche della scheda:

Ingresso 12VDC

4 porte I2C (sensori LCD, OLED, RTC)

4 ingressi analogici (16 bit da 0 a 65535 invece dell'ADC arduino di base da 0 a 1024) che hai a bordo, resistenza di shunt selezionabile con ponticello per trasmettitore 4-20ma

4 connettori seriali (2 seriali e 2 seriali software compatibili con Bluetooth)

1 porta SPI (sensori, SD)

1 Porta digitale D5 (I/0)

3 porte 1wire

Passaggio 2: Distinta base

1 - Arduino Pro mini

4 - 3,5 mm 2 Morsettiera

1 - 5mm 2 Morsettiera

2 - pin maschio intestazione 40x1

1 - Pin maschio intestazione 8x2

1 - 7805 Regolatore di tensione

1 - Diodo 1N4148

2 - Condensatori elettrolitici da 100uF 25V

1 - modulo ads1115

1 - RTC i2c

Display OLED da 1 a 0,94"

1- Modulo SD per arduino

Passaggio 3: sensore analogico semplice

Descrizione

La serie LM35 sono dispositivi di temperatura a circuito integrato di precisione con una tensione di uscita linearmente proporzionale alla temperatura centigrada

Caratteristiche1• Calibrato direttamente in gradi Celsius (centigradi)

• Fattore di scala lineare + 10-mV/°C

• Precisione garantita 0,5°C (a 25°C)

• Classificato per gamma completa da −55°C a 150°C

• Adatto per applicazioni remote

• Basso costo grazie al taglio a livello di wafer

• Funziona da 4 V a 30 V

• Assorbimento di corrente inferiore a 60 μA

• Basso autoriscaldamento, 0,08 °C in aria calma

• Solo non linearità ±¼°C tipico

• Uscita a bassa impedenza, 0,1 per applicazioni con carico 1-mA 2

• Riserve energetiche

• Gestione della batteria

• HVAC

• Elettrodomestici

Passaggio 4: sensore discreto

I sensori PIR consentono di rilevare il movimento, quasi sempre utilizzati per rilevare se un essere umano si è spostato all'interno o all'esterno della portata dei sensori. Sono piccoli, economici, a bassa potenza, facili da usare e non si usurano. Per questo motivo si trovano comunemente negli elettrodomestici e nei gadget utilizzati nelle case o nelle aziende. Sono spesso indicati come sensori PIR, "infrarossi passivi", "piroelettrici" o "movimento IR".

Passaggio 5: sensore I2C

BMP180

È un sensore di pressione barometrica con un'interfaccia I2C ("Wire"). I sensori di pressione barometrica misurano la pressione assoluta dell'aria circostante. Questa pressione varia sia con il tempo che con l'altitudine. A seconda di come si interpretano i dati, è possibile monitorare i cambiamenti del tempo, misurare l'altitudine o qualsiasi altra attività che richieda una lettura accurata della pressione.

Accelerometro MPU-6050 + Giroscopio

Accelerometri, giroscopi e IMU sono piccoli sensori incredibilmente utili che vengono integrati sempre di più nei dispositivi elettronici che ci circondano. Questi sensori sono utilizzati nei telefoni cellulari, nelle console di gioco come il telecomando wireless Wii, nei giocattoli, nei robot autobilanciati, nelle tute per la cattura del movimento e altro ancora. Gli accelerometri vengono utilizzati principalmente per misurare l'accelerazione e l'inclinazione, i giroscopi vengono utilizzati per misurare la velocità angolare e l'orientamento e le IMU (che combinano sia accelerometri che giroscopi) vengono utilizzate per fornire una comprensione completa dell'accelerazione, della velocità, della posizione, dell'orientamento e altro di un dispositivo.

Passaggio 6: sensori a 1 filo

Termometro digitale a potenza parassita a 1 filo

Il termometro digitale DS18S20 fornisce misurazioni della temperatura Celsius a 9 bit e dispone di una funzione di allarme con punti di attivazione superiore e inferiore non volatili programmabili dall'utente. Il DS18S20 comunica su un bus 1-Wire® che per definizione richiede solo una linea dati (e massa) per la comunicazione con un microprocessore centrale. Inoltre, il DS18S20 può ricevere alimentazione direttamente dalla linea dati ("alimentazione parassita"), eliminando la necessità di un alimentatore esterno.

Caratteristiche principali L'esclusiva interfaccia 1-Wire® richiede solo un pin della porta per la comunicazione

Temperature da -55°C a +125°C (-67°F a +257°F)±0,5°C

Precisione da -10°C a +85°C

Risoluzione a 9 bit

Nessun componente esterno richiesto

DHT11

Potenza da 3 a 5 V a bassissimo costo e utilizzo di corrente massima di I/O 2,5 mA durante la conversione (durante la richiesta di dati)

Buono per letture di umidità del 20-80% con una precisione del 5%

Buono per letture di temperatura 0-50°C ±2°C di precisione

Frequenza di campionamento non superiore a 1 Hz (una volta al secondo)

Dimensioni corpo 15,5 mm x 12 mm x 5,5 mm 4 pin con spaziatura 0,1"

Passaggio 7: routine del sensore di risposta (o talvolta frequenza)

Sensore ultrasonico

Il sensore di portata a ultrasuoni HC-SR04. Questo sensore economico fornisce da 2 cm a 400 cm di funzionalità di misurazione senza contatto con una precisione di portata che può raggiungere fino a 3 mm. Ogni modulo HC-SR04 include un trasmettitore a ultrasuoni, un ricevitore e un circuito di controllo.

Sensore di flusso

Questo sensore si trova in linea con la linea di galleggiamento e contiene un sensore a girandola per misurare quanta acqua si è spostata attraverso di essa. C'è un sensore magnetico ad effetto Hall integrato che emette un impulso elettrico ad ogni giro. Il "Sensore di flusso d'acqua ad effetto Hall YFS201" viene fornito con tre fili: rosso/VCC (ingresso 5-24V CC), nero/GND (0V) e giallo/OUT (uscita a impulsi)

Passaggio 8: il miglior cervello del progetto

Ci sono mani Arduino, ma dobbiamo mantenerlo pratico e facile

Quindi consiglio Arduino Pro mini

è PICCOLO ma potente

Compatibile anche:

Libreria I2C

Libreria a 1 filo

Libreria SD

SPI

Letture analogiche (10 bit)

Passaggio 9: migliore lettura dell'ADC

ADS1115

Descrizione

I dispositivi ADS1113, ADS1114 e ADS1115 (ADS111x) sono convertitori analogico-digitale (ADC) di precisione, a bassa potenza, a 16 bit, compatibili con I2C, offerti in un contenitore X2QFN-10 ultra-piccolo, senza piombo e un Pacchetto VSSOP-10. I dispositivi ADS111x incorporano un riferimento di tensione a bassa deriva e un oscillatore. ADS1114 e ADS1115 incorporano anche un amplificatore a guadagno programmabile (PGA) e un comparatore digitale. Queste caratteristiche, insieme a un'ampia gamma di alimentazione operativa, rendono l'ADS111x particolarmente adatto per applicazioni di misurazione dei sensori con limitazioni di potenza e spazio

1 Caratteristiche1• Confezione X2QFN ultra piccola: 2 mm × 1,5 mm × 0,4 mm

• Ampio intervallo di alimentazione: da 2,0 V a 5,5 V

• Basso consumo di corrente: 150 μA (modalità di conversione continua)

• Velocità dati programmabile: da 8 SPS a 860 SPS

• Stabilizzazione a ciclo singolo

• Riferimento di tensione a bassa deriva interna

• Oscillatore interno

• Interfaccia I 2C: quattro indirizzi selezionabili tramite pin

• Quattro ingressi single-ended o due differenziali (ADS1115)

• Comparatore programmabile (ADS1114 e ADS1115)

• Intervallo di temperatura di esercizio: da –40°C a +125°C 2 Applicazioni

• Strumentazione portatile

• Monitoraggio della tensione e della corrente della batteria

• Sistemi di misurazione della temperatura

• Elettronica di consumo

• Automazione di fabbrica e controllo di processo

Passaggio 10: registrazione dati SD e RTC

Questi due sono molto utili se il tuo progetto prevede un database per segnalare qualsiasi andamento di una variabile

Consiglio di acquistarlo a parte, ma si possono trovare anche delle schede che si uniscono.

La SD salverà un file CVS e i dati saranno rappresentati in questo modo

2017-18-08, 21:32, 100, 25, 668

Avendo DATA, ORA, VARIABILE0, VARIABILE1, VARIABILE2

È imperativo definire l'intervallo in cui vengono salvate queste variabili, più campionamenti al minuto, più dati che dovrai elaborare.

Biblioteche coinvolte:

Passaggio 11: il consiglio

Qui lascio un'immagine preliminare di come sarà il prodotto finale

Anche un file Gerber

SOFTWARE IN ARRIVO!