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DHT11是一個結合溫、濕度感測元件的感測器,內建處理器將所量測到的溫、濕度資料轉換為數位訊號,再送出資料(註1)。

一、溫溼度測量

iL學習板內建DHT11 ,已經接好線路。

只要使用Jump直接將D7和DHT連接上就可以使用數位腳位D7來接收溫溼度資料。

先製做[攝氏溫度]、[華氏溫度]、[濕度]等3個變數,儲存資料

[腳位7模式設為INPUT],設定數位腳D7為輸入訊號。

重複無限次下面的動作。

[溫溼度感測器(11)在腳位(7)],設定數位腳D7接收來自DHT11的訊號

[等待2秒],因為DHT11需要做資料轉換,每筆資料的抓取時間不能太快。(註1)

[設定變數(攝氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°C)],將攝氏溫度存為變數[攝氏溫度]

[設定變數(華氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°F)],將華氏溫度存為變數[華氏溫度]

[設定變數(濕度)為(讀取感測器DHT參數濕度)],將濕度存為變數[濕度]

在螢幕上就可以看到變數顯示現在的溫濕度。 

程式下載:溫溼度.sb2

二、說出溫度

使用[說...]積木,將測量值真的用電腦喇叭說出來。

目前只有Mac 和 Win10系統才可以說中文,無網路也可以使用。

PS:

chromebook只會說英文,不會說中文。

win7系統請使用下面積木才可以說中文(需要網路)。

 

主要程式跟上面一樣,增加[說...]積木,將溫溼度測量結果用電腦喇叭說出來。

使用[合併....和...],增加口語效果。

加上[等待....秒],讓語音能夠說完。

程式下載:溫濕度(說).sb2

三、指針式溫度計

加上舵機(伺服馬達)做成指針式溫度計

舵機(伺服馬達)請參考:WFduino第十一課(伺服馬達)

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639094

將伺服馬達的三條線,電源(紅色)接5V、接地(黑或棕色)接GND、訊號線(白色)接數位腳D3。

注意:

因為伺服馬達需要較大的供電,如果已經連線後,直接插上去時有可能會造成程式連接中斷,如果接上後程式沒有反應,請關掉WFduino 重新再啟動連接。

主要程式跟上面一樣。

增加[伺服馬達為腳位(3)轉動角度為(攝氏溫度)度]積木,讓舵機(伺服馬達)依溫度轉動。

就成了指針式溫度計。

程式下載:指針式溫度計(說).sb2

四、溫度換算

老師講解溫、濕度的意義,說明溫度換算公式(註2),學生練習寫出換算程式,比較換算結果是否正確。

華氏 = 攝氏*(9/5)+32

攝氏 = (華氏-32)*5/9

主要程式跟上面一樣,使用[說...]及[合併....和...]積木,將轉換結果顯示在螢幕上。 

請學生將轉換後的結果和變數顯示的數值相比較,看看是否正確?

如果有錯誤,請修正程式。

程式下載:溫度轉換.sb2

延伸:

示範程式是將攝氏溫度轉換為華氏溫度,請學生練習將華氏溫度轉換為攝氏溫度。

五、畫出溫、濕度變化曲線圖

在讀取溫溼度的積木程式下面再加上畫圖程式,將讀取的溫濕度值畫成折線圖,方便判讀。

有[溫度]、[濕度]共2項資料,因此使用2個腳色,用2種顏色來表示。

溫度程式:

為了測試方便,主程式每2秒讀取一次溫溼度值,實際使用可以延長時間。

使用變數N來控制X座標位置,為了測試方便,每次改變10,實際使用可以改變少一點。

Y座標為攝氏溫度值乘以3,這樣變化幅幅度比較大,畫出來比較看得清楚。

使用[廣播(畫圖)],呼叫畫出濕度折線圖。

濕度程式:

[當我接收到(清除濕度筆跡)]的廣播,就把之前化的軌跡折現圖清除。

[當我接收到(畫圖)]的廣播,就把濕度值乘以3畫出來,這樣變化幅幅度比較大,畫出來比較看得清楚。

範例程式只是簡單的示範折線圖畫法。

程式下載:畫曲線圖.sb2

延伸:

請加上標題、座標標籤、圖例,做成像下面的時間變化關係圖

圖片來源:http://airmap.g0v.asper.tw/site#LASS-WF_12977044

六、清單紀錄

使用scratch清單功能將測量結果記錄下來。

先製做[攝氏溫度]、[濕度]等2個變數,儲存資料

[製作[T]、[H]清單來存放測量資料。

[腳位7模式設為INPUT],設定數位腳D7為輸入訊號。

使用[delete(全部)of(T)],將原來(T)溫度清單裡的資料刪除。[H]濕度也是同樣刪除資料。

[重複執行],重複將測量資料做紀錄

[溫溼度感測器(11)在腳位(7)],設定數位腳D7接收來自DHT11的訊號

[等待2秒],因為DHT11需要做資料轉換,每筆資料的抓取時間不能太快。(註1)

[設定變數(攝氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°C)],將攝氏溫度存為變數[攝氏溫度]

[將(攝氏溫度)加到(T)],將溫度測量值記錄到[T]溫度清單。

[設定變數(濕度)為(讀取感測器DHT參數濕度)],將濕度存為變數[濕度]

[將(濕度)加到(H)],將濕度測量值記錄到[H]濕度清單。

為了測試程式方便,每2秒讀取一次溫溼度值,實際使用可以延長時間。

程式下載:清單紀錄.sb2

七、資料儲存成檔案

當scratch程式關閉後,原來測量的資料也跟著不見了,資料無法的保存實在可惜。

運用擴充積木裡的檔案存取積木,可以將資料存在本機電腦中。

PS:chromebook不適用

請參考:WFduino第26課資料存取(http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/657968)

先製做[攝氏溫度]、[時間]、[濕度]等3個變數,儲存資料。

製作[time]、[T]、[H]清單來存放測量資料。

[腳位7模式設為INPUT],設定數位腳D7為輸入訊號。

使用[delete(全部)of(T)],將原來(T)溫度清單裡的資料刪除。[H]濕度、[time]也是同樣刪除資料。

[將資料(......存檔標頭.....)加到檔案(..檔案名稱.......)模式(Write) ],將準備存入資料的檔案先寫入標頭,方便以後檢視。

注意:

模式(Write)會把相同檔名內存放的資料都清除掉,每次執行前請記得修改檔名,以免之前的紀錄被刪除了。

[重複執行],重複將測量資料做紀錄

[溫溼度感測器(11)在腳位(7)],設定數位腳D7接收來自DHT11的訊號

[等待2秒],因為DHT11需要做資料轉換,每筆資料的抓取時間不能太快。(註1)

[設定變數(時間)為(合併...月份.......)],將目前的時間記錄下來。

[將(時間)加到(time)],將時間記錄到[time]時間清單。

[設定變數(攝氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°C)],將攝氏溫度存為變數[攝氏溫度]

[將(攝氏溫度)加到(T)],將溫度測量值記錄到[T]溫度清單。

[設定變數(濕度)為(讀取感測器DHT參數濕度)],將濕度存為變數[濕度]

[將(濕度)加到(H)],將濕度測量值記錄到[H]濕度清單。

[將資料(...合併......)加到檔案(....檔案名稱.......)模式(Append)],將[時間]、[攝氏溫度]、[濕度]等資料存入檔案。

注意:

1.寫入一次資料,就換一行。每一行有[時間]、[攝氏溫度]、[濕度]3種資料,要寫在同一列,資料中間需要加上 [ , ] 來做區隔,下次讀取資料時才能分辨。

2.為了測試程式方便,每2秒讀取一次溫溼度值,實際使用可以延長時間。

3.清單是為了方便觀察測量結果,如果只是單純的存檔紀錄,有關清單的程式可以省略。

注意:

程式下載:儲存資料.sb2

八、讀取、分析資料

資料格式如下

可以使用擴充積木讀取儲存在本機的資料,用scratch來處理資料。

也可以將文字檔案轉換成試算表檔案,可以利用試算表的附加功能做出統計圖表或做其他的資料處理。

請參考WFduino第二十六課資料存取

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/657968

九、自動監測警示系統

依據測量結果,自動發出警告。

有[溫度]、[濕度]共2項資料,因此使用2個腳色來呈現。

下圖為了顯示成果,設定較低條件就顯示,實際執行時視實際條件調整。

濕度腳色:

先製做[攝氏溫度]、[濕度]等2個變數,儲存資料

[腳位7模式設為INPUT],設定數位腳D7為輸入訊號。

重複執行下面的動作。

[溫溼度感測器(11)在腳位(7)],設定數位腳D7接收來自DHT11的訊號

[等待2秒],因為DHT11需要做資料轉換,每筆資料的抓取時間不能太快。(註1)

[設定變數(攝氏溫度)為(讀取感測器DHT參數°C)],將攝氏溫度存為變數[攝氏溫度]

[設定變數(濕度)為(讀取感測器DHT參數濕度)],將濕度存為變數[濕度]

在螢幕上就可以看到變數顯示現在的溫濕度。 

增加[說...]積木,將溫溼度測量結果用電腦喇叭說出來。

使用[合併....和...],增加口語效果。

加上[等待....秒],讓語音能夠說完。

[如果(濕度)大於(90)就...],判斷如果溼度大於90%以上就要說(顯示)及真正地說出來,[濕氣大,請關窗,開除濕機](註3)

等待說完再廣播[溫度]判斷程式。

溫度腳色:

如果溫度高於35度,就說[天氣熱,減少戶外活動]

程式下載:自動監測警示系統.sb2

十、自動化智慧家庭控制

依據測量結果,自動發出警告,並控制家電做動作。

例如:如果溫度高於28度,就自動開啟風扇;如果濕度大於90%就自動關窗,開除濕機。

請參考下面,使用繼電器控制家電

WFduino第十三課繼電器(http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/639096)

新DiFi第15課DHT11溫濕度感測器(http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/104089/678444)

注意:

實際使用前,線路接好後,因為110V電流會經過繼電器,所以必須做好絕緣措施,避免觸電。家電用品使用須注意用電安全,此裝置僅限小電流家電使用,請小心使用。

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註1:

以下摘自:http://ming-shian.blogspot.tw/2014/05/arduino19dht11.html

DHT-11 是一個結合濕度計和測溫元件量測週遭空氣環境,並與一個高性能8位元單晶片相連接,將所量測到的溫、濕度資料拆解成為數位訊號,再由 data pin腳將資料送出。使用上很簡單,但是抓取資料時必須要特別注意時間的掌控,而且每筆資料的抓取時間間隔要1~2秒鐘,不能太快。與 DHT-22 比較,DHT-11 較不精密與準確且溫濕度量測範圍不大,雖然如此,但對於學習與熟悉溫、濕度感測卻是綽綽有餘,傳輸的距離又可長達20m以上,而且比 DHT-22 較小且便宜許多,是十分方便的簡易測試元件。

接線:DHT11共有四隻腳,左邊第一隻腳接+5V,第二隻腳接Arduino Pin2,第四隻腳接地,比較特別的是第一、二隻腳還要用一個4.7K的電阻連接。

http://atceiling.blogspot.tw/2013/04/arduinodht11lcd.html#.WAnQRuh96Uk
http://makerpro.cc/2015/05/know-more-about-dht11-temperature-sensor/
http://iot.ttu.edu.tw/2015/11/16/dht11%E6%BA%AB%E6%BF%95%E5%BA%A6%E6%84%9F%E6%B8%AC%E5%99%A8%E4%BB%8B%E7%B4%B9/

接線圖:

DHT11溫溼度感測器市面上有兩種包裝,一個是直接單顆裝,另一種是廠商將線路接好的模組。

註2:

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%8D%95%E4%BD%8D%E6%8D%A2%E7%AE%97
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B9%BF%E5%BA%A6

註3:

地板一直出水?「反潮」時趕快關窗戶,再開除濕機

http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/2172/155866

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相關連結:

iL學習板課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/111175/727272

WFduino(Arduino)課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/97509/641433 

新DiFi課程目錄
http://blog.ilc.edu.tw/blog/blog/868/post/104089/678192




 
 
 
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