Pemantauan Kelembaban & Suhu Rumah: 11 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-23 14:49

Hallo teman-teman ! Untuk memulai dengan cara terbaik, sedikit cerita tentang proyek ini. Saya baru saja lulus dan pindah ke Austria untuk posisi pertama saya sebagai seorang insinyur. Negara ini indah tetapi sangat dingin & lembab di musim dingin. Saya dengan cepat mulai melihat beberapa kondensasi di jendela setiap pagi ketika saya bangun serta beberapa jamur merayap di dinding flat indah yang saya sewa. Itu adalah pertemuan pertama saya dengan tingkat kelembaban yang begitu tinggi, datang dari selatan Prancis, kami tidak benar-benar memiliki masalah seperti itu di sana. Jadi saya mencari solusi di internet & memutuskan untuk mengumpulkan beberapa bagian dan membangun sistem pemantauan saya sendiri, untuk memeriksa tingkat kelembaban setiap kamar di flat saya serta suhu sekitar. Proyek berikut memiliki beberapa pedoman utama:

1. Itu harus murah.
2. Itu harus cukup tepat.
3. Saya menginginkan sesuatu yang kecil, mudah dibawa & bertenaga baterai.
4. Saya suka tanaman & memutuskan bahwa itu akan dapat memeriksa kelembaban tanah untuk mengetahui apakah saya perlu menyirami tanaman saya atau tidak. (Di luar konteks tetapi saya hanya menyukai ide itu!: D)

Ini adalah proyek yang cukup mudah, namun ini adalah yang paling berguna yang pernah saya buat. Saya dapat memeriksa setiap kelembaban di setiap kamar dan melihat apakah saya perlu bereaksi untuk menghentikan jamur. Jadi mari kita mulai.

Langkah 1: Kumpulkan Komponen

Proyek kami cukup sederhana. Kami akan menggunakan Arduino (nano dalam kasus saya) sebagai otak, karena pemrogramannya sangat sederhana, murah & dapat diganti jika diperlukan.

DHT-22 sebagai sensor suhu & kelembaban, ada versi yang lebih rendah yang disebut DHT-11, yang menurut saya cukup jelek berbicara tentang akurasi dan untuk 3 euro lagi Anda bisa mendapatkan DHT-22 yang jauh lebih tepat, akurat & dapat bekerja di berbagai suhu yang lebih luas. Layar OLED untuk menampilkan data & memiliki antarmuka visual antara sensor & manusia seperti saya. Saya menemukan bahwa 64 x 128 sempurna karena kecil, saya dapat memuat cukup data di dalamnya & sangat mudah untuk antarmuka.

Sensor kelembaban tanah YL-69, untuk memeriksa kapan pun saya perlu menyirami tanaman saya yang cantik. Dan ini pada dasarnya semua yang Anda butuhkan untuk proyek ini. Secara opsional saya ingin proyek diberdayakan menggunakan Lipos yang saya miliki. -Anda juga dapat membuatnya bekerja dengan baterai 9V normal dengan sangat mudah. Saya ingin dapat memantau tegangan baterai Lipo menggunakan beberapa input analog pada arduino. Saya akan memberikan informasi lebih lanjut pada halaman berikut.

Selain itu, Anda akan membutuhkan yang berikut ini:

1. Sepotong papan tempat memotong roti.
2. Saklar ON/OFF * 1
3. Konektor baterai 9V
4. Baterai 9V

Dan jika Anda ingin menerapkan lipo & pemantauan:

1. Resistor 10K *3
2. 330R resistor * 1
3. LED * 1
4. Sakelar penggeser * 1
5. Tempat Lipo (Atau saya akan menunjukkan versi cetak 3D yang saat ini saya gunakan)
6. 2 sel Lipo.

Langkah 2: Skema Lengkap

Anda akan menemukan terlampir skema lengkap. Harap tidak jelas Anda memilih bagian baterai 9V dari sirkuit atau bagian baterai LIPO yang terhubung ke VBAT. Saya memisahkan kedua sirkuit dengan kotak merah dan memberi judul merah untuk menyorot masing-masing.

Jangan khawatir setiap koneksi akan dijelaskan dengan benar dalam langkah-langkah berikut.

Langkah 3: Mendapatkan Pengaturan yang Tepat

Pastikan Anda sudah menginstal Arduino IDE. Dan unduh perpustakaan yang disertakan dengan langkah ini. Saya akan memasukkan kode lengkapnya juga, jika Anda tidak ingin repot melakukan pengujian setiap komponen pada langkah-langkah berikut.

Langkah 4: Menghubungkan DHT-22

Langkah pertama proyek ini adalah menghubungkan DHT-22 ke arduino. Koneksinya cukup sederhana: DHT-22 ------ Arduino

VCC ------ +5V

DATA ------D5

GND ------ GND

Untuk menguji koneksi DHT-22 ke Arduino Anda, kami akan menerapkan kode yang disematkan pada langkah ini.

Langkah 5: Menghubungkan Layar OLED

Langkah selanjutnya adalah menghubungkan layar OLED. Jenis tampilan ini terhubung menggunakan protokol I2C. Tugas pertama kami adalah menemukan pin I2C yang benar untuk arduino Anda, jika Anda menggunakan Arduino nano, pin I2C adalah A4(SDA) & A5(SCL). Jika Anda menggunakan arduino lain seperti UNO atau MEGA, cari di situs web resmi arduino atau di lembar data untuk pin I2C.

Koneksinya adalah sebagai berikut: OLED ------ Arduino

GND ------ GND

VCC ------ 3V3

SCL ------ A5

SDA ------ A4

Untuk menguji OLED kami akan menampilkan data DHT pada tampilan OLED secara langsung dengan mengunggah kode yang disematkan pada langkah ini.

Anda akan melihat suhu & kelembaban ditampilkan pada layar OLED dengan laju sampel yang sangat cepat karena kami belum menunda.

Langkah 6: Memantau Kelembaban Tanah

Karena saya ingin memantau kelembaban tanah tanaman saya, kami harus menghubungkan YL-69.

Sensor ini sangat menarik bagi saya dan berperilaku seperti ketika tanah:

Basah: tegangan output berkurang.

Kering: tegangan output meningkat.

Koneksinya adalah sebagai berikut:

YL69 ------ Arduino

VCC ------ D7

GND ------ GND

D0 ------ JANGAN TERHUBUNG

A0 ------ A7

Seperti yang Anda lihat, kami menghubungkan pin VCC modul ke pin digital Arduino. Ide di balik itu adalah untuk menyalakan modul hanya ketika kita ingin melakukan pengukuran dan tidak terus menerus. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sensor bekerja dengan mengukur arus yang mengalir dari satu kaki probe ke kaki lainnya. Karena elektrolisis ini terjadi dan dapat merusak probe cukup cepat di tanah dengan kelembaban tinggi.

Kami sekarang akan menambahkan sensor kelembaban ke kode kami & menampilkan data kelembaban dengan data DHT pada OLED. Unggah kode yang disematkan pada langkah ini.

Langkah 7: Memantau VBAT (Baterai 9V)

Saya ingin tahu seberapa rendah baterai agar tidak ada kejutan suatu hari & habis tanpa bisa mengantisipasinya. Cara memonitor tegangan input adalah dengan menggunakan beberapa pin Analog arduino untuk mengetahui berapa tegangan yang diterima. Pin input Arduino dapat mengambil maksimum 5V tetapi baterai yang digunakan menghasilkan 9V. Jika kita menghubungkan langsung tegangan yang lebih tinggi ini kita akan menghancurkan beberapa komponen perangkat keras, kita harus menggunakan pembagi tegangan untuk membawa 9V di bawah ambang batas 5V.

Saya menggunakan dua resistor 10k untuk membuat pembagi tegangan dan membaginya dengan faktor 2 9V dan membawanya ke 4,5V maks.

Untuk menampilkan fakta bahwa baterai hampir habis menggunakan LED normal dengan resistor pembatas arus 330 ohm.

Kami akan menggunakan pin Analog A0 untuk memonitor VBAT.

Ikuti skema untuk mengetahui cara menghubungkan komponen:

Kami sekarang akan menambahkannya ke kode kode kami yang disematkan pada langkah ini.

Langkah 8: Memantau VBAT (Konfigurasi 2 Lipo)

Saya ingin tahu seberapa rendah baterai agar tidak ada kejutan suatu hari & habis tanpa bisa mengantisipasinya.

Cara memonitor tegangan input adalah dengan menggunakan beberapa pin Analog arduino untuk mengetahui berapa tegangan yang diterima. Pin Input Arduino dapat mengambil maksimum 5V tetapi Lipo menghasilkan maksimum 4.2*2 = 8.4V.

Perbedaannya dengan langkah sebelumnya adalah jika menggunakan 2 lipo secara seri untuk menghasilkan tegangan > 5V untuk menyalakan papan Arduino, kita harus memantau setiap sel lipo karena mereka dapat melepaskan pada tingkat yang berbeda. Ingatlah bahwa Anda tidak ingin mengosongkan baterai lipo secara berlebihan, itu sangat berbahaya.

Untuk Lipo pertama tidak ada masalah karena tegangan nominal 4.2V berada di bawah treshold 5V yang dapat menahan pin input arduino. namun ketika Anda memasang 2 baterai secara seri, tegangannya bertambah: Vtot = V1 + V2 = 4,2 + 4,2 = maksimum 8,4.

Jika kita menghubungkan langsung tegangan yang lebih tinggi ini ke pin analog, kita akan menghancurkan beberapa komponen perangkat keras, kita harus menggunakan pembagi tegangan untuk membawa 8.4V di bawah ambang batas 5V. Saya menggunakan dua resistor 10k untuk membuat pembagi tegangan dan membaginya dengan faktor 2 8.4V dan membawanya ke 4.2V maks.

Kami akan menggunakan pin Analog A0 untuk memonitor VBAT. Ikuti skema untuk mengetahui cara menghubungkan komponen:

Untuk menampilkan fakta bahwa baterai hampir habis menggunakan LED normal dengan resistor pembatas arus 330 ohm.

Kami sekarang akan menambahkannya ke kode kami yang disematkan pada langkah ini.

Langkah 9: Kandang

Saya memiliki kesempatan untuk memiliki printer 3D jadi saya memutuskan untuk mencetak casing menggunakan PLA standar.

Anda akan menemukan file terlampir, saya mendesain enklosur menggunakan Autodesk Inventor & Fusion360.

Anda juga dapat membuat desain Anda sendiri atau hanya menyimpan papan tempat memotong roti apa adanya, kotak itu sendiri tidak menambahkan apa pun ke fungsi. Sayangnya printer 3D saya baru saja mati, jadi saya belum bisa mencetak enklosur, saya akan memperbarui posting saya setiap kali saya menerima bagian-bagian yang diambil di Amazon. Edit: sekarang dicetak & Anda dapat melihatnya di gambar.

Langkah 10: Perspektif Ameliorasi

Untuk saat ini proyek ini sangat sesuai dengan kebutuhan saya. Namun kami dapat memikirkan beberapa poin yang dapat kami tingkatkan:

1. Mengurangi konsumsi baterai, kita dapat meningkatkan konsumsi saat ini baik mengubah perangkat keras atau meningkatkan perangkat lunak.
2. Tambahkan bluetooth untuk terhubung ke salah satu APP atau untuk menyimpan data dan melakukan analisis lagi dari waktu ke waktu.
3. Tambahkan sirkuit pengisian LIPO untuk mengisi ulang langsung terhubung ke dinding.

Jika Anda memikirkan sesuatu jangan ragu untuk menuliskannya di bagian komentar.

Langkah 11: Terima kasih

Terima kasih telah membaca tutorial ini, jangan ragu untuk berinteraksi dengan saya & orang lain di bagian komentar. Saya harap Anda menikmati proyek ini dan sampai jumpa di proyek lain!