Мультисенсорная плата Arduino! (Часть 1): 11 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Эта плата представляет собой полноценную работу, которая поможет вам снимать показания с различных датчиков!

Посетите мой канал, подпишитесь:

www.youtube.com/user/josexers

Шаг 1: схемы

Особенности доски:

Вход 12 В постоянного тока

4 порта I2C (датчики LCD, OLED, RTC)

4 аналоговых входа (16 бит от 0 до 65535 вместо базового АЦП Arduino от 0 до 1024), которые у вас есть, сопротивление шунта, выбираемое перемычкой, для передатчика 4-20 мА

4 последовательных разъема (2 последовательных и 2 программных последовательных, совместимых с Bluetooth)

1 порт SPI (датчики, SD)

1 цифровой порт D5 (I / 0)

3 порта 1wire

Шаг 2: Спецификация материалов

1 - Arduino Pro mini

4 - клеммная колодка 3,5 мм 2

1 - 5 мм 2 Клеммная колодка

2 - штифты с наружной резьбой 40x1

1 - штыри с вилкой 8x2

1-7805 Регулятор Voltaje

1 - 1N4148 Диод

2 - Электролитические конденсаторы 100 мкФ 25 В

1 - модуль ads1115

1 - RTC i2c

1 - 0,94-дюймовый дисплей OLED

1- SD модуль для arduino

Шаг 3: простой аналоговый датчик

Описание

Серия LM35 - это прецизионные температурные устройства на интегральных схемах с выходным напряжением, линейно пропорциональным температуре по Цельсию.

Характеристики1 • Калибровка непосредственно по Цельсию (Цельсию)

• Линейный масштабный коэффициент + 10 мВ / ° C

• Гарантированная точность 0,5 ° C (при 25 ° C)

• Рассчитан на полный диапазон от –55 ° C до 150 ° C

• Подходит для удаленных приложений.

• Низкая стоимость за счет обрезки на уровне пластины

• Работает от 4 В до 30 В

• Потребляемый ток менее 60 мкА

• Низкое самонагревание, 0,08 ° C в неподвижном воздухе

• Только нелинейность ± ¼ ° C Типичный

• Выход с низким импедансом, 0,1 Ом для приложений с нагрузкой 1 мА 2

• Источники питания

• Управление батареями

• HVAC

• Техника

Шаг 4: Дискретный датчик

Датчики PIR позволяют ощущать движение, почти всегда используются для определения того, вошел ли человек в зону действия датчиков или вышел из нее. Они небольшие, недорогие, маломощные, удобные в использовании и не изнашиваются. По этой причине они обычно встречаются в бытовой технике и гаджетах, используемых в домах или на предприятиях. Их часто называют PIR, «пассивными инфракрасными», «пироэлектрическими» или «инфракрасными датчиками движения».

Шаг 5: Датчик I2C

BMP180

Датчик атмосферного давления с интерфейсом I2C («Wire»). Датчики атмосферного давления измеряют абсолютное давление воздуха вокруг них. Это давление зависит как от погоды, так и от высоты. В зависимости от того, как вы интерпретируете данные, вы можете отслеживать изменения погоды, измерять высоту или выполнять любые другие задачи, требующие точных показаний давления.

MPU-6050 Акселерометр + гироскоп

Акселерометры, гироскопы и IMU - невероятно полезные маленькие датчики, которые все больше и больше интегрируются в окружающие нас электронные устройства. Эти датчики используются в сотовых телефонах, игровых консолях, таких как беспроводной пульт дистанционного управления Wii, игрушках, самобалансирующихся роботах, костюмах для захвата движения и многом другом. Акселерометры используются в основном для измерения ускорения и наклона, гироскопы используются для измерения угловой скорости и ориентации, а IMU (которые объединяют как акселерометры, так и гироскопы) используются, чтобы дать полное представление об ускорении, скорости, положении, ориентации устройства и многом другом.

Шаг 6: 1-проводные датчики

Цифровой термометр 1-Wire Parasite-Power

Цифровой термометр DS18S20 обеспечивает 9-битные измерения температуры по Цельсию и имеет функцию сигнализации с энергонезависимыми программируемыми пользователем верхней и нижней точкой срабатывания. DS18S20 обменивается данными по шине 1-Wire®, для которой по определению требуется только одна линия данных (и земля) для связи с центральным микропроцессором. Кроме того, DS18S20 может получать питание непосредственно от линии передачи данных («паразитное питание»), устраняя необходимость во внешнем источнике питания.

Основные характеристики: Уникальный интерфейс 1-Wire® требует только одного вывода порта для связи

Температура от -55 ° C до + 125 ° C (от -67 ° F до + 257 ° F) ± 0,5 ° C

Точность от -10 ° C до + 85 ° C

9-битное разрешение

Никаких внешних компонентов не требуется

DHT11

Сверхнизкая стоимость питания от 3 до 5 В и максимального тока ввода-вывода 2,5 мА во время преобразования (при запросе данных)

Подходит для измерения влажности 20-80% с точностью 5%

Подходит для показаний температуры 0-50 ° C с точностью ± 2 ° C

Частота дискретизации не более 1 Гц (раз в секунду)

Размер корпуса 15,5 мм x 12 мм x 5,5 мм 4 контакта с шагом 0,1 дюйма

Шаг 7: Регулярный отклик датчика (или иногда частоты)

Ультразвуковой датчик

Ультразвуковой датчик дальности HC-SR04. Этот экономичный датчик обеспечивает возможность бесконтактного измерения от 2 до 400 см с точностью измерения до 3 мм. Каждый модуль HC-SR04 включает в себя ультразвуковой передатчик, приемник и схему управления.

Датчик потока

Этот датчик находится на линии водопровода и содержит датчик с вертушкой, который измеряет, сколько воды прошло через него. Имеется встроенный магнитный датчик на эффекте Холла, который выдает электрический импульс при каждом обороте. Датчик расхода воды на эффекте Холла YFS201 поставляется с тремя проводами: красный / VCC (вход 5-24 В постоянного тока), черный / GND (0 В) и желтый / OUT (импульсный выход).

Шаг 8: лучший проектный мозг

Есть несколько Arduinos, но нам нужно, чтобы это было практично и легко.

Поэтому я рекомендую Arduino Pro mini.

это МАЛЕНЬКИЙ, но мощный

Совместимость со всеми:

Библиотека I2C

1-проводная библиотека

SD-библиотека

SPI

Аналоговые показания (10 бит)

Шаг 9: Чтение АЦП Beter

ADS1115

Описание

Устройства ADS1113, ADS1114 и ADS1115 (ADS111x) - это прецизионные, маломощные, 16-битные, I 2C-совместимые аналого-цифровые преобразователи (АЦП), предлагаемые в сверхкомпактном безвыводном корпусе X2QFN-10 и Пакет ВССОП-10. Устройства ADS111x содержат опорное напряжение с малым дрейфом и генератор. ADS1114 и ADS1115 также включают усилитель с программируемым усилением (PGA) и цифровой компаратор. Эти особенности, наряду с широким диапазоном рабочих источников питания, делают ADS111x хорошо подходящим для приложений измерения датчиков с ограничениями по мощности и пространству.

1 Характеристики1 • Сверхкомпактный корпус X2QFN: 2 мм × 1,5 мм × 0,4 мм

• Широкий диапазон питания: от 2,0 В до 5,5 В

• Низкое потребление тока: 150 мкА (режим непрерывного преобразования)

• Программируемая скорость передачи данных: от 8 до 860 SPS.

• Одноцикловое заселение

• Внутреннее опорное напряжение с низким дрейфом

• Внутренний осциллятор

• Интерфейс I 2C: четыре адреса с возможностью выбора контактов

• Четыре несимметричных или два дифференциальных входа (ADS1115)

• Программируемый компаратор (ADS1114 и ADS1115)

• Диапазон рабочих температур: от –40 ° C до + 125 ° C 2 области применения

• Портативное оборудование

• Мониторинг напряжения и тока батареи

• Системы измерения температуры

• Бытовая электроника

• Заводская автоматизация и управление процессами

Шаг 10: Регистрация данных SD и RTC

Эти два очень полезны, если ваш проект включает некоторую базу данных, чтобы сообщить о любой тенденции переменной.

Я рекомендую покупать его отдельно, но вы также можете найти несколько плат, которые идут вместе.

SD сохранит файл CVS, и данные будут представлены следующим образом

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

Имея DATE, TIME, VARIABLE0, VARIABLE1, VARIABLE2

Крайне важно определить интервал, в котором будут сохраняться эти переменные, больше выборок в минуту, больше данных вам нужно будет обработать.

Участвующие библиотеки:

Шаг 11: Доска

Здесь я оставляю предварительное изображение того, каким будет конечный продукт.

Также файлы Gerber

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СКОРО!