Multisensor-Board Arduino! (Teil1): 11 Schritte (mit Bildern)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Dieses Board ist ein komplettes Werk, das Ihnen hilft, die Messwerte von verschiedenen Sensoren zu erhalten!

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Schritt 1: Schaltpläne

Funktionen des Boards:

12VDC Eingang

4 I2C-Ports (Sensoren LCD, OLED, RTC)

4 analoge Eingänge (16 Bits 0 bis 65535 anstelle des 0 bis 1024 grundlegenden Arduino-ADC), die Sie an Bord haben, über Jumper wählbarer Shunt-Widerstand für 4-20 mA-Sender

4 serielle Anschlüsse (2 serielle und 2 serielle Software Bluetooth kompatibel)

1 SPI-Port (Sensoren, SD)

1 Digitaler Port D5 (I/0)

3 1-Draht-Anschlüsse

Schritt 2: Stückliste

1 - Arduino Pro mini

4 - 3,5 mm 2 Klemmenblock

1 - 5mm 2 Klemmenblock

2 - 40x1 Stiftleisten für den Header

1 - 8x2 Stiftleisten für den Header

1 - 7805 Voltaje-Regler

1 - 1N4148 Diode

2 - 100uF 25V Elektrolytkondensatoren

1 - Modul ads1115

1 - Echtzeituhr i2c

1 - 0,94' Oled-Display

1- SD-Modul für Arduino

Schritt 3: Einfacher analoger Sensor

Beschreibung

Die LM35-Serie sind Präzisions-Temperaturgeräte mit integrierten Schaltkreisen mit einer Ausgangsspannung, die linear proportional zur Celsius-Temperatur ist

Funktionen1• Direkt kalibriert in Celsius (Centigrade)

• Linear + 10-mV/°C-Skalierungsfaktor

• 0,5°C garantierte Genauigkeit (bei 25°C)

• Ausgelegt für den vollen Bereich von −55 °C bis 150 °C

• Geeignet für Remote-Anwendungen

• Kostengünstig durch Trimmen auf Wafer-Ebene

• Betrieb von 4 V bis 30 V

• Stromaufnahme von weniger als 60 μA

• Geringe Eigenerwärmung, 0,08 °C in ruhender Luft

• Nichtlinearität nur ±¼°C typisch

• Niederohmiger Ausgang, 0,1 Ω für 1-mA-Last-2-Anwendungen

• Netzteile

• Batteriemanagement

• HLK

• Haushaltsgeräte

Schritt 4: Diskreter Sensor

Mit PIR-Sensoren können Sie Bewegungen erkennen, die fast immer verwendet werden, um zu erkennen, ob sich ein Mensch in den Sensorbereich hinein oder aus ihm heraus bewegt hat. Sie sind klein, kostengünstig, stromsparend, einfach zu bedienen und verschleißen nicht. Aus diesem Grund sind sie häufig in Geräten und Geräten zu finden, die in Haushalten oder Unternehmen verwendet werden. Sie werden oft als PIR-, „Passive Infrarot-“, „Pyroelektrik“- oder „IR-Bewegungs“-Sensoren bezeichnet.

Schritt 5: I2C-Sensor

BMP180

Ist ein barometrischer Drucksensor mit einer I2C („Wire“) Schnittstelle. Luftdrucksensoren messen den absoluten Druck der sie umgebenden Luft. Dieser Druck variiert sowohl mit dem Wetter als auch mit der Höhe. Je nachdem, wie Sie die Daten interpretieren, können Sie Wetteränderungen überwachen, die Höhe messen oder andere Aufgaben ausführen, die eine genaue Druckmessung erfordern.

MPU-6050 Beschleunigungsmesser + Gyro

Beschleunigungsmesser, Gyroskope und IMUs sind unglaublich nützliche kleine Sensoren, die immer mehr in die elektronischen Geräte um uns herum integriert werden. Diese Sensoren werden in Mobiltelefonen, Spielkonsolen wie der drahtlosen Wii-Fernbedienung, Spielzeug, selbstbalancierenden Robotern, Motion-Capture-Anzügen und mehr verwendet. Beschleunigungsmesser werden hauptsächlich verwendet, um Beschleunigung und Neigung zu messen, Gyroskope werden verwendet, um Winkelgeschwindigkeit und Ausrichtung zu messen, und IMUs (die sowohl Beschleunigungsmesser als auch Gyroskope kombinieren) werden verwendet, um ein vollständiges Verständnis der Beschleunigung, Geschwindigkeit, Position, Ausrichtung und mehr eines Geräts zu vermitteln.

Schritt 6: 1-Draht-Sensoren

1-Draht-Parasiten-Power-Digitalthermometer

Das digitale Thermometer DS18S20 bietet 9-Bit-Celsius-Temperaturmessungen und verfügt über eine Alarmfunktion mit nichtflüchtigen, benutzerprogrammierbaren oberen und unteren Triggerpunkten. Der DS18S20 kommuniziert über einen 1-Wire®-Bus, der per Definition nur eine Datenleitung (und Masse) für die Kommunikation mit einem zentralen Mikroprozessor benötigt. Darüber hinaus kann der DS18S20 Strom direkt aus der Datenleitung beziehen („parasite power“), wodurch eine externe Stromversorgung überflüssig wird.

HauptmerkmaleEinzigartige 1-Wire®-Schnittstelle erfordert nur einen Port-Pin für die Kommunikation

Temperaturen von -55 °C bis +125 °C (67 °F bis +257 °F) ±0,5 °C

Genauigkeit von -10°C bis +85°C

9-Bit-Auflösung

Keine externen Komponenten erforderlich

DHT11

Extrem kostengünstiger 3 bis 5 V Strom und I/O 2,5 mA maximaler Stromverbrauch während der Konvertierung (während der Datenanforderung)

Gut für 20-80% Feuchtigkeitsmessungen mit 5% Genauigkeit

Gut für 0-50°C Temperaturmessungen ±2 °C Genauigkeit

Nicht mehr als 1 Hz Abtastrate (einmal pro Sekunde)

Körpergröße 15,5 mm x 12 mm x 5,5 mm 4 Stifte mit 0,1 Abstand

Schritt 7: Routine des Reaktionssensors (oder manchmal Frequenz)

Ultraschallsensor

Der Ultraschall-Entfernungssensor HC-SR04. Dieser wirtschaftliche Sensor bietet eine berührungslose Messfunktion von 2 cm bis 400 cm mit einer Messgenauigkeit von bis zu 3 mm. Jedes HC-SR04-Modul enthält einen Ultraschallsender, einen Empfänger und eine Steuerschaltung.

Durchflusssensor

Dieser Sensor sitzt in einer Linie mit der Wasserleitung und enthält einen Windradsensor, um zu messen, wie viel Wasser sich durch ihn bewegt hat. Es ist ein magnetischer Hall-Effekt-Sensor integriert, der bei jeder Umdrehung einen elektrischen Impuls ausgibt. Der „YFS201 Hall Effect Water Flow Sensor“wird mit drei Drähten geliefert: Rot/VCC (5-24V DC Eingang), Schwarz/GND (0V) und Gelb/OUT (Impulsausgang)

Schritt 8: Das beste Projekthirn

Es gibt mani Arduinos, aber wir müssen das praktisch und einfach halten

Also empfehle ich den Arduino Pro mini

es ist KLEIN aber mächtig

Auch kompatibel:

I2C-Bibliothek

1 Drahtbibliothek

SD-Bibliothek

SPI

Analoge Messwerte (10 Bit)

Schritt 9: Besseres ADC-Lesen

ADS1115

Beschreibung

Die Geräte ADS1113, ADS1114 und ADS1115 (ADS111x) sind präzise, stromsparende, I 2C-kompatible 16-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADCs), die in einem ultrakleinen, drahtlosen X2QFN-10-Gehäuse angeboten werden VSSOP-10-Paket. Die ADS111x-Bausteine enthalten eine Spannungsreferenz mit geringer Drift und einen Oszillator. Der ADS1114 und ADS1115 enthalten außerdem einen programmierbaren Verstärkungsverstärker (PGA) und einen digitalen Komparator. Diese Eigenschaften, zusammen mit einem großen Betriebsspannungsbereich, machen den ADS111x gut geeignet für strom- und platzbeschränkte Sensormessanwendungen

1 Merkmale1• Ultrakleines X2QFN-Gehäuse: 2 mm × 1,5 mm × 0,4 mm

• Großer Versorgungsbereich: 2,0 V bis 5,5 V

• Geringer Stromverbrauch: 150 μA (kontinuierlicher Konvertierungsmodus)

• Programmierbare Datenrate: 8 SPS bis 860 SPS

• Absetzen in einem Zyklus

• Interne Low-Drift-Spannungsreferenz

• Interner Oszillator

• I 2C-Schnittstelle: Vier über Pins wählbare Adressen

• Vier Single-Ended- oder zwei Differentialeingänge (ADS1115)

• Programmierbarer Komparator (ADS1114 und ADS1115)

• Betriebstemperaturbereich: –40 °C bis +125 °C 2 Anwendungen

• Tragbare Instrumente

• Überwachung von Batteriespannung und -strom

• Temperaturmesssysteme

• Unterhaltungselektronik

• Fabrikautomatisierung und Prozesssteuerung

Schritt 10: SD-Datenprotokollierung und RTC

Diese beiden sind sehr nützlich, wenn Ihr Projekt eine Datenbank umfasst, um einen Trend einer Variablen zu melden

Ich empfehle, es getrennt zu kaufen, aber Sie können auch einige Boards finden, die zusammenpassen.

Die SD speichert eine CVS-Datei und die Daten werden wie folgt dargestellt

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

Mit DATUM, ZEIT, VARIABLE0, VARIABLE1, VARIABLE2

Es ist zwingend erforderlich, das Intervall zu definieren, in dem diese Variablen gespeichert werden, mehr Stichproben pro Minute, mehr Daten, die Sie verarbeiten müssen.

Beteiligte Bibliotheken:

Schritt 11: Das Board

Hier hinterlasse ich ein vorläufiges Bild davon, wie das Endprodukt sein wird

Auch eine Gerber-Datei

SOFTWARE KOMMT BALD!