Temperatur und Luftfeuchtigkeit messen – Schaltung mit Fritzing erzeugt

Um Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu messen, kann man den Sensor RHT03 (auch bekannt als DHT22) benutzen. Es handelt sich um einen vorkalibrierten Sensor, der über eine One-Wire Schnittstelle (MaxDetect), also eine Datenleitung mit nur einem Kabel, angesprochen wird. Der Sensor benötigt außer einem Widerstand keine weiteren Bauteile und arbeitet mit 5V. Legt man den Sensor mit den Gittern vor sich hin, ist der linke Pin der 5V+ Anschluss, der daneben der Datenpin, der noch mit einem Widerstand (4,7kΩ) mit 5V+ verbunden ist. Der ganz rechte Pin ist der GND. Pin 3 muss nicht weiter beachtet werden.

Die Bibliothek, die man benötigt heißt DHT22 und ist hier auf Github herunterladbar. Sie muss in den Library-Ordner des Arduino-Sketchbooks kopiert und in »DHT22« umbenannt werden.

Der Code hier funktioniert, jedoch kann man aus der DHT22 Bibliothek noch mehr, wie z.B. Fehlerauswertung des Sensors, holen. Wer sich dafür interessiert, soll mal in der Arduino-Software das Beispiel Datei>Beispiele>DHT22>Serial öffnen.

Der Sensor kann nur alle ein bis zwei Sekunden ausgelesen werden und benötigt darüber hinaus eine Aufwärmphase von zwei Sekunden – dazu dient das Delay.

#include <LiquidCrystal.h>
#include <DHT22.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
int sensorPin = 8;
DHT22 mySensor(sensorPin);

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);   
}

void loop() {
  delay(2000);

  mySensor.readData();
  lcd.setCursor(8, 0);
  lcd.print("Tempera.");

  lcd.setCursor(8, 1);
  lcd.print("Humidity");
    
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(mySensor.getTemperatureC());

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(mySensor.getHumidity());
}

Arduino Liquid Crystal Display (LCD) – Schaltung mit Fritzing erzeugt

Liquid Crystal Displays (LCDs) können zur Textausgabe in Arduino-Projekten verwendet werden. Die meisten LCDs basieren auf dem HD44780 Chip von Hitachi und werden mit der Arduino-Library LiquidCrystal angesprochen.

Das Display kann im 4 oder 8 Bit Modus angesprochen werden. Im 4 Bit Modus benötigt man 4, im 8 Bit Modus 8 Datenkabel aus eben so vielen digitalen Pins des Arduino-Boards.

Das Display wird wie im Schaltbild gezeigt angeschlossen. Je nach Display gibt es einen Anschluss für die Hintergrundbeleuchtung und ein Potentiometer, um den Anzeigekontrast zu regeln.

Im Programm wird zunächst die Library ,die übrigens mit der Arduino-Software geliefert wird, eingebunden:

#include LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

Nun wird das LiquidCrystal-Objekt mit dem Namen lcd angelegt. Die digitalen Outputpins, die man verwendet hat, werden als Parameter angegeben:

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

Im Setup wird die Displaykonfiguration übergeben. Die beiden Parameter stehen für die Zeichenanzahl einer Zeile und die Zeilenanzahl. In diesem Beispiel 16 Zeichen und 2 Zeilen:

lcd.begin(16, 2);

Mit print lassen sich Nachrichten auf das Display schreiben.

lcd.print("hello, world!");

Der Befehl setCursor legt fest, ab welchem Zeichen in der Zeile und in welcher Zeile der Text ausgegeben werden soll.

lcd.setCursor(0, 1);

Der gesamte Code des Arduino-Beispiels (von D. Mellis und T. Igoe), dass unter Datei>Beispiele>LiquidCrystal>HelloWorld zu finden ist, sieht dann so aus:

#include LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {
    lcd.begin(16, 2);
    lcd.print("hello, world!");
}

void loop() {
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print(millis()/1000);  // gibt Sekunden ab Start aus
}

Bleibt noch zu erwähnen, dass es auch andere LCDs gibt, die mit wesentlich weniger Pins auskommen, aber dazu ein anderes Mal.

Sharp Abstandssensor GP2Y0A21YK – Schaltung mit Fritzing erzeugt

Der Infrared Proximity Sensor – Sharp GP2Y0A21YK ist ein Infrarot-Abstandssensor. Er besteht aus einer Infrarot-LED und einem Phototransistor, der das von einem Objekt reflektierte Infrarot-Licht misst.

Der Sensor selbst verfügt über eine Steckbuchse für die man am Besten ein vorkonfektionierte Anschlusskabel verwendet. Das Anschließen selbst ist sehr einfach. Das mittlere Kabel wird mit dem GND und das rechte mit 5V+ verbunden. Das linke Kabel kann man einfach an einen analogen Input anschließen.

Wenn kein Infrarotlicht durch ein Objekt reflektiert wird, beträgt der Output des Sensors 0V. Das ergibt einen Analogen Input Wert von 0. Je näher sich ein Objekt vor dem Sensor befindet, desto höher wird der Analoge Input Wert. Er steigt bis ca. 630. Sobald ein Objekt dem Sensor zu nahe kommt (ca. 20cm), sinkt der Wert allerdings wieder.

Der Sensor ist preiswert und sehr einfach anzuschließen, jedoch liefert er keinen verlässlichen festen Abstandswert. Dieser ist von der reflektierenden Oberfläche abhängig. Auch können Infrarotquellen, wie Fernbedienungen, die Werte beeinflussen.

Sharp stellt den Sensor in unterschiedlichen Varianten mit unterschiedlichen Reichweiten her.

void setup(){
  Serial.begin(9600);
}

void loop(){
  Serial.println(analogRead(0));
  // Ergebnisse werden im Seriellen Monitor angezeigt
  delay(20);
}

Und was kann man jetzt damit anstellen? Hier ein paar Beispiele:

• Airpiano
• Roboter-Annäherungsdetektion

»Fox in a box«:

Fox in the Box from Stephan Thiel on Vimeo.