Benodigde tijd:<\/strong> circa 1,5 uur
Budget:<\/strong> circa 70 euro
Wat hebt u nodig: <\/strong>1x Arduino Uno Rev. 3, 1x Arduino Shield – Base Shield V2 (Grove Base-Shield), 1x Grove lcd met RGB-Backlight, 1x Arduino – Grove temperatuur- en vochtigheidssensor Pro (precies), 1x USB-kabel 2.0, Hi-Speed A-St naar B-St , 1m<\/p>\n\n\n\n
Andere benodigdheden: <\/strong>internetverbinding, computer met browser, stroomvoorziening voor de Arduino<\/p>\n\n\n\n Het programmeren vindt plaats via een USB-interface die ook dient als seri\u00eble interface voor het verstrekken van gegevens. De stroomvoorziening verloopt via een stopcontact of met batterijen van 9-12 V (let op de polen van de stekker: plus aan de binnenzijde, min aan de buitenzijde) of via de USB-aansluiting.<\/p>\n\n\n\n De sensor voor de temperatuur en de luchtvochtigheid, evenals het display, maken deel uit van het Grove-uitbreidingssysteem, dat eenvoudige en snelle ontwikkeling mogelijk maakt. Het Grove Base Shield kan eenvoudig op de Arduino worden aangesloten en beschikt over vier analoge, acht digitale en vier I\u00b2C-aansluitingen in een uniform stekkersysteem.<\/p>\n\n\n\n De status-led en de reset-knop van het Arduino-board worden hierdoor verborgen en deze bevinden zich derhalve ook op het Base Shield.<\/p>\n\n\n\n Belangrijk:<\/strong> de spanningsschakelaar op het Grove Base Shield moet voor een Arduino op 5V zijn ingesteld!<\/p>\n\n\n\n De ‘Grove temperatuur- luchtvochtigheidssensor Pro’ die hier wordt gebruikt, is gebaseerd op een DHT22 temperatuur- en luchtvochtigheidssensor; deze meet de temperatuur tot \u00b1 0,5 \u00b0C en de relatieve luchtvochtigheid tot \u00b1 2% nauwkeurig.<\/p>\n\n\n\n De sensor moet worden aangesloten op een willekeurige analoge aansluiting. In dit project gebruiken we A0.<\/p>\n\n\n\n Het display dat hier wordt gebruikt, het ‘Grove LCD met RGB-Backlight’, heeft twee regels van elk 16 tekens. Er kunnen eigen tekens voor worden gedefinieerd. De achtergrondkleur is instelbaar.<\/p>\n\n\n\n Voor het display is een willekeurige I\u00b2C-aansluiting nodig. Aangezien het bij I\u00b2C om een bus-systeem gaat, maakt het niet uit welke I\u00b2C-aansluiting wordt gebruikt.<\/p>\n\n\n\n Arduino Studio is de ontwikkelomgeving voor de Arduino. Hierin worden de programma’s gemaakt (zogeheten ‘sketches’) en op de Arduino geladen. Bovendien kan gebruik worden gemaakt van de seri\u00eble interface die via de USB-aansluiting beschikbaar is.<\/p>\n\n\n\n Arduino Studio kan gratis worden gedownload van de website van Arduino:<\/p>\n\n\n\n https:\/\/www.arduino.cc\/en\/Main\/Software<\/a><\/p>\n\n\n\n Voor een goed werkende verbinding met de Arduino moet, als de Arduino met de pc verbonden is, in het menu ‘Tools’ \u2192 ‘Poort’ de optie ‘Arduino\/Genuino’ geselecteerd zijn.<\/p>\n\n\n\n Om de verschillende shields en Grove-bouwstenen te kunnen gebruiken, zijn de bijbehorende bibliotheken nodig die met programma-interfaces beschikbaar zijn. De bibliotheek voor het SD-shield is al standaard beschikbaar, voor de beide Grove-bouwstenen moet deze nog worden ge\u00efnstalleerd.<\/p>\n\n\n\n Download: https:\/\/github.com\/Seeed-Studio\/Grove_Temperature_And_Humidity_Sensor\/archive\/master.zip<\/a><\/p>\n\n\n\n Documentatie: http:\/\/wiki.seeed.cc\/Grove-Temperature_and_Humidity_Sensor_Pro\/<\/a><\/p>\n\n\n\n Download: https:\/\/github.com\/Seeed-Studio\/Grove_LCD_RGB_Backlight\/archive\/master.zip<\/a><\/p>\n\n\n\n Documentatie: http:\/\/wiki.seeed.cc\/Grove-LCD_RGB_Backlight\/<\/a><\/p>\n\n\n\n Download de bibliotheken en installeer deze vervolgens via het menu ‘Sketch’ \u2192 ‘Bibliotheek koppelen’ \u2192 ‘ZIP-bibliotheken toevoegen…’.<\/p>\n\n\n\n In het menu ‘Bestand’ \u2192 ‘Voorbeelden’ zijn voor alle bibliotheken voorbeeldprogramma’s beschikbaar.<\/p>\n\n\n\n #include <SPI.h> \/\/ Bibliotheek voor de seri\u00eble interface laden \/\/ Instance van de sensorinterface genereren. void setup() { \/\/ Wordt eenmaal uitgevoerd bij de start void loop() { \/\/ Wordt uitgevoerd in een oneindige lus if (isnan(temperature) || isnan(humidity)) { \/\/ Is het uitlezen gelukt? setup()<\/strong> wordt eenmaal aangeroepen als het programma start; het wordt dus aangeroepen als het voor het eert op de Arduino wordt afgespeeld, als de reset-knop wordt ingedrukt of als de stroomvoorziening naar de Arduino is onderbroken. Hier worden normaal gesproken apparaten ge\u00efnitialiseerd.<\/p>\n\n\n\n loop()<\/strong> wordt aangeroepen in een oneindige lus zodra setup is be\u00ebindigd. Hier vindt de daadwerkelijke programmalogistiek plaats: de gegevens worden uitgelezen door de sensor, er wordt gecontroleerd of het uitlezen gelukt is en of de gegevens naar de seri\u00eble interface zijn geschreven. Het delay aan het eind is erg belangrijk: Hier wordt de volledige uitvoering 1 seconde onderbroken, zodat de console nog op de pc kan worden gelezen.<\/p>\n\n\n\n Het programma wordt gemaakt met ‘Sketch’ \u2192 ‘Controleren\/compileren’, zodat het op de Arduino kan worden geschreven. Daarbij worden ook meldingen over programmeerfouten en mogelijke problemen gemeld. Soms wordt er in het programma een waarschuwing in rood weergegeven in de statusuitvoer van Arduino Studio, omdat NAN opnieuw wordt gedefinieerd. Dat komt door de bibliotheek van de temperatuursensor en kan worden genegeerd.<\/p>\n\n\n\n Het programma wordt via ‘Sketch’ \u2192 ‘Uploaden’ naar de Arduino geschreven en wordt daarbij automatisch opgebouwd. Via ‘Tools’ \u2192 ‘Seri\u00eble monitor’ is dan de volgende uitvoer te zien:<\/p>\n\n\n\n 26.10 | 64.50 #include <Wire.h> byte HEART_SYMBOL = 0; \/\/ Duidelijke naam voor het symbool void setup(){ void loop() { Het programma weer via ‘Sketch’ \u2192 ‘Uploaden’ naar de Arduino schrijven. De resultaten kunnen direct worden bekeken op het scherm.<\/p>\n\n\n\n Om de temperatuur en de luchtvochtigheid op het display weer te geven, combineren we beide programma’s. Het display herkent nog geen -teken; daarom defini\u00ebren we dit teken, op dezelfde wijze als het hartteken uit het vorige programma.<\/p>\n\n\n\n In setup() worden de seri\u00eble interface, de sensor en het display ge\u00efnitialiseerd en wordt het nieuwe symbool geregistreerd bij het display.<\/p>\n\n\n\n In loop() worden temperatuur en luchtvochtigheid opgevraagd, zodat op basis van de temperatuur de kleurwaarden berekend kunnen worden en alles kan worden weergegeven. De formules zijn zo gekozen dat het display felblauw kleurt als de temperatuur gelijk aan of lager dan de koudste waarde is; het display kleurt helrood als de temperatuur gelijk aan of hoger dan de warmste waarde is. Als de groene waarde 0 blijft, is de overgang van blauw naar rood paars gekleurd. Als de overgang in plaats daarvan wit is gekleurd en het display alleen aan de uiteinden is gekleurd, dan kan de alternatieve formule met een commentaar worden toegevoegd.<\/p>\n\n\n\n De methode limit(float color) zorgt ervoor dat de kleurwaarde in het toegestane bereik van 0..255 blijft – temperaturen lager dan ‘coldest’ zouden anders bijvoorbeeld negatieve waarden opleveren. De omschakeling van een drijvende-kommagetal (float) naar een kleurwaarde met een geheel getal (int) vindt automatisch plaats, de cijfers achter de komma vallen weg.<\/p>\n\n\n\n #include <Wire.h> rgb_lcd lcd; byte DEGREE_SYMBOL = 0; void setup(){ void loop() { if (isnan(temperature) || isnan(humidity)) { lcd.setCursor(0, 0); lcd.setCursor(0, 1); float limit(float color) { \/\/ Kleurwaarden moeten in het bereik 0..255 liggen Veel plezier!<\/p>\n\n\n\n 1x Arduino Uni Rev. 3<\/a><\/p>\n\n\n\n 1x Arduino Shield – Base Shield V2 (Grove Base-Shield)<\/a><\/p>\n\n\n\n 1x Grove LCD met RGB-Backlight<\/a><\/p>\n\n\n\n 1x Arduino – Grove temperatuur- en vochtigheidssensor Pro (precies)<\/a><\/p>\n\n\n\n 1x USB-kabel 2.0, Hi-Speed A-St naar B-St , 1m<\/a><\/p>\n\n\n\nDe hardware<\/h2>\n\n\n\n
1. De Arduino Uno Rev. 3<\/h4>\n\n\n\n<\/span>Het Arduino Uno microcontroller-board heeft alles wat nodig is voor een microcontroller-project, terwijl uitgebreide elektronicakennis geen absolute noodzaak is. Tegelijkertijd zijn er talloze mogelijkheden voor veeleisende projecten.<\/p>\n\n\n\n
2. Het Grove Base Shield<\/h4>\n\n\n\n
3. De temperatuur- en luchtvochtigheidssensor<\/h4>\n\n\n\n
4. Het display<\/h4>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.reichelt.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/Arduino_160441.png\")
<\/figure>\n\n\n\nDe software<\/h2>\n\n\n\n
De bibliotheken<\/h2>\n\n\n\n
Grove temperatuur- en luchtvochtigheidssensor Pro<\/h4>\n\n\n\n
Grove LCD RGB display<\/h4>\n\n\n\n
Het eerste programma: De waarden van de sensor uitlezen<\/h2>\n\n\n\n<\/span>Laten we beginnen met een programma waarmee alleen de waarden van de temperatuursensor op de seri\u00eble interface worden weergegeven:<\/p>\n\n\n\n
#include <DHT.h> \/\/ Bibliotheek voor de sensor laden<\/p>\n\n\n\n
\/\/ A0 is de aansluiting op het Grove Base Shield, DHT22 het sensortype
DHT dht(A0, DHT22);<\/p>\n\n\n\n
Serial.begin(9600); \/\/ Seri\u00eble interface initialiseren
dht.begin(); \/\/ Sensor initialiseren
}<\/p>\n\n\n\n
float humidity = dht.readHumidity(); \/\/ Gegevens uitlezen
float temperature = dht.readTemperature(); \/\/ Gegevens uitlezen<\/p>\n\n\n\n
Serial.println(“Er is een fout opgetreden bij het lezen van DHT”);
} else {
\/\/ Gegevens tonen
Serial.print(temperature);
Serial.print(” | “);
Serial.print(humidity);
Serial.println();
}
delay(1000); \/\/ Uitvoeren programma 1s onderbreken
}<\/p>\n\n\n\nElk Arduino-programma heeft twee methoden:<\/h4>\n\n\n\n
26.20 | 64.50
26.20 | 64.50<\/p>\n\n\n\nHet display aansturen<\/h2>\n\n\n\n<\/span>Voor de eerste stappen met het lcd-display wordt een instance gedefinieerd van het display en een array met de pixels voor een nieuw teken. In setup() wordt dit teken vervolgens geregistreerd bij het display. In loop() stellen we de kleur in op rood en schrijven we de tekst met het nieuwe teken naar het display.<\/p>\n\n\n\n
#include <rgb_lcd.h> rgb_lcd lcd; \/\/ Instance van display-interface genereren<\/p>\n\n\n\n
byte heart[8] = { \/\/ De instelling van de afzonderlijke pixels
0b00000,
0b01010,
0b11111,
0b11111,
0b11111,
0b01110,
0b00100,
0b00000
};<\/p>\n\n\n\n
lcd.begin(16, 2); \/\/ Display initialiseren – 2 regels van elk 16 tekens
lcd.createChar(HEART_SYMBOL, heart); \/\/ Hartpictogram registreren
}<\/p>\n\n\n\n
int red = 255;
int green = 0;
int blue = 0;
lcd.setRGB(red, green, blue);
lcd.setCursor(0, 0); \/\/ Cursor in display aan begin van eerste regel plaatsen
lcd.print(“I “);
lcd.write(HEART_SYMBOL);
lcd.print(” Arduino”);
lcd.setCursor(0, 1); \/\/ Cursor in display aan begin van tweede regel plaatsen
lcd.print(“===========”);
}<\/p>\n\n\n\nHet definitieve programma<\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.reichelt.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/Temp-blau-2.png\")
<\/figure>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.reichelt.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/Temp-rot-2.png\")
<\/figure>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.reichelt.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2017\/09\/Temp-weiss-2.png\")
<\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n
#include <rgb_lcd.h>
#include <DHT.h><\/p>\n\n\n\n
DHT dht(A0, DHT22);<\/p>\n\n\n\n
byte degree[8] = {
0b00000,
0b00010,
0b00101,
0b00010,
0b00000,
0b00000,
0b00000,
0b00000
};<\/p>\n\n\n\n
Serial.begin(9600); \/\/ Seri\u00eble aansluiting initialiseren
lcd.begin(16, 2); \/\/ Display initialiseren – 2 regels van elk 16 tekens
lcd.createChar(DEGREE_SYMBOL, degree); \/\/ Het nieuwe ‘\u00b0’-symbool registreren bij
het display
dht.begin(); \/\/ Sensor initialiseren
}<\/p>\n\n\n\n
float humidity = dht.readHumidity();
float temperature = dht.readTemperature();<\/p>\n\n\n\n
Serial.println(“Fout bij lezen van sensor”);
} else {
const float coldest = 18;
const float hottest = 30;
int red = limit(255 * (temperature – coldest) \/ (hottest – coldest));
\/\/ Kleur van blauw via lila naar rood
int green = 0;
\/\/ rood en blauw naarmate men dichterbij het uiteinde komt, wit in het midden
\/\/ int green = limit(255 * sqrt(max(0, (hottest – temperature)*(temperature –
coldest))) \/ (hottest – coldest));
int blue = limit(255 * (hottest – temperature) \/ (hottest – coldest));
lcd.setRGB(red, green, blue);<\/p>\n\n\n\n
lcd.print(“T: “);
lcd.print(temperature);
lcd.write(DEGREE_SYMBOL);
lcd.print(“C”);<\/p>\n\n\n\n
lcd.print(“H: “);
lcd.print(humidity);
lcd.print(“%”);
}
delay(100);
}<\/p>\n\n\n\n
if (color < 0) {
return 0;
}
else if (color > 255) {
return 255;
}
else {
return color;
}
}<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\nStuklijst:<\/h4>\n\n\n\n