Placa multisensor Arduino! (Part1): 11 pasos (con imágenes)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:40

¡Esta placa es un trabajo completo que te ayudará a obtener las lecturas de varios sensores!

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Paso 1: esquemas

Características del tablero:

Entrada 12VDC

4 puertos I2C (sensores LCD, OLED, RTC)

4 entradas analógicas (16 bits 0 a 65535 en lugar del ADC arduino básico de 0 a 1024) que tiene a bordo, resistencia de derivación seleccionable por puente para transmisor 4-20ma

4 conectores en serie (2 en serie y 2 en serie de software compatibles con Bluetooth)

1 puerto SPI (sensores, SD)

1 puerto digital D5 (I / 0)

3 puertos de 1 cable

Paso 2: lista de materiales

1 - Arduino Pro mini

4 - Bloque de terminales de 3,5 mm 2

1 - Bloque de terminales de 5 mm 2

2 - pines macho de cabezal 40x1

1 - clavijas macho de cabezal 8x2

1-7805 Regulador de voltaje

1 - Diodo 1N4148

2 - Capasitors electrolíticos 100uF 25V

1 - módulo ads1115

1 - RTC i2c

1 - Pantalla Oled de 0.94 '

1- módulo SD para arduino

Paso 3: Sensor analógico simple

Descripción

La serie LM35 son dispositivos de temperatura de circuito integrado de precisión con un voltaje de salida linealmente proporcional a la temperatura en grados centígrados.

Características1 • Calibrado directamente en grados Celsius (Centígrados)

• Factor de escala lineal + 10 mV / ° C

• Precisión garantizada de 0,5 ° C (a 25 ° C)

• Clasificado para rango completo de −55 ° C a 150 ° C

• Adecuado para aplicaciones remotas

• Bajo costo debido al recorte a nivel de oblea

• Opera de 4 V a 30 V

• Drenaje de corriente inferior a 60 μA

• Bajo autocalentamiento, 0.08 ° C en aire en calma

• No linealidad solamente ± ¼ ° C típico

• Salida de baja impedancia, 0,1 Ω para aplicaciones de carga 2 de 1 mA

• Fuentes de alimentación

• Gestión de la batería

• HVAC

• Electrodomésticos

Paso 4: sensor discreto

Los sensores PIR le permiten detectar el movimiento, que casi siempre se usa para detectar si un humano se ha movido dentro o fuera del rango de los sensores. Son pequeños, económicos, de bajo consumo, fáciles de usar y no se desgastan. Por esa razón, se encuentran comúnmente en electrodomésticos y aparatos utilizados en hogares o negocios. A menudo se denominan sensores PIR, "infrarrojos pasivos", "piroeléctricos" o "movimiento de infrarrojos".

Paso 5: Sensor I2C

BMP180

Es un sensor de presión barométrica con una interfaz I2C ("Cable"). Los sensores de presión barométrica miden la presión absoluta del aire que los rodea. Esta presión varía tanto con el clima como con la altitud. Dependiendo de cómo interprete los datos, puede monitorear los cambios en el clima, medir la altitud o cualquier otra tarea que requiera una lectura de presión precisa.

Acelerómetro MPU-6050 + Giroscopio

Los acelerómetros, giroscopios e IMU son pequeños sensores increíblemente útiles que se están integrando cada vez más en los dispositivos electrónicos que nos rodean. Estos sensores se utilizan en teléfonos móviles, consolas de juegos como el control remoto inalámbrico de Wii, juguetes, robots de autoequilibrio, trajes de captura de movimiento y más. Los acelerómetros se utilizan principalmente para medir la aceleración y la inclinación, los giroscopios se utilizan para medir la velocidad angular y la orientación y las IMU (que combinan acelerómetros y giroscopios) se utilizan para proporcionar una comprensión completa de la aceleración, velocidad, posición, orientación y más de un dispositivo.

Paso 6: Sensores de 1 cable

Termómetro digital de potencia parasitaria de 1 cable

El termómetro digital DS18S20 proporciona mediciones de temperatura Celsius de 9 bits y tiene una función de alarma con puntos de activación superior e inferior no volátiles programables por el usuario. El DS18S20 se comunica a través de un bus 1-Wire® que, por definición, requiere solo una línea de datos (y tierra) para comunicarse con un microprocesador central. Además, el DS18S20 puede derivar energía directamente de la línea de datos ("energía parásita"), eliminando la necesidad de una fuente de alimentación externa.

Características clave La interfaz única de 1 cable® requiere solo un pin de puerto para la comunicación

Temperaturas de -55 ° C a + 125 ° C (-67 ° F a + 257 ° F) ± 0.5 ° C

Precisión de -10 ° C a + 85 ° C

Resolución de 9 bits

No se requieren componentes externos

DHT11

Energía de 3 a 5 V de costo ultra bajo y uso de corriente máxima de E / S de 2,5 mA durante la conversión (mientras se solicitan datos)

Bueno para lecturas de humedad del 20 al 80% con una precisión del 5%

Bueno para lecturas de temperatura de 0-50 ° C ± 2 ° C de precisión

Frecuencia de muestreo de no más de 1 Hz (una vez por segundo)

Tamaño del cuerpo 15,5 mm x 12 mm x 5,5 mm 4 pines con un espaciado de 0,1"

Paso 7: Rutina del sensor de respuesta (o, a veces, frecuencia)

Sensor ultrasónico

El sensor de rango ultrasónico HC-SR04. Este sensor económico proporciona de 2 cm a 400 cm de funcionalidad de medición sin contacto con una precisión de rango que puede alcanzar hasta 3 mm. Cada módulo HC-SR04 incluye un transmisor ultrasónico, un receptor y un circuito de control.

Sensor de flujo

Este sensor se encuentra en línea con la línea de agua y contiene un sensor de molinete para medir la cantidad de agua que se ha movido a través de él. Hay un sensor de efecto Hall magnético integrado que emite un pulso eléctrico con cada revolución. El "Sensor de flujo de agua de efecto Hall YFS201" viene con tres cables: rojo / VCC (entrada de 5-24 V CC), negro / GND (0 V) y amarillo / SALIDA (salida de pulso)

Paso 8: El mejor cerebro de proyectos

Hay muchos Arduinos, pero debemos mantener esto práctico y fácil.

Así que recomiendo el Arduino Pro mini

es PEQUEÑO pero poderoso

También compatible:

Biblioteca I2C

1 biblioteca de cables

Biblioteca SD

SPI

Lecturas analógicas (10 bits)

Paso 9: Mejor lectura de ADC

ADS1115

Descripción

Los dispositivos ADS1113, ADS1114 y ADS1115 (ADS111x) son conversores analógicos a digitales (ADC) de precisión, baja potencia, 16 bits, compatibles con I 2C, que se ofrecen en un paquete ultrapequeño, sin cables, X2QFN-10 y un Paquete VSSOP-10. Los dispositivos ADS111x incorporan una referencia de voltaje de baja deriva y un oscilador. El ADS1114 y ADS1115 también incorporan un amplificador de ganancia programable (PGA) y un comparador digital. Estas características, junto con un amplio rango de suministro operativo, hacen que el ADS111x sea adecuado para aplicaciones de medición de sensores con limitaciones de energía y espacio.

1 Características1 • Paquete X2QFN ultrapequeño: 2 mm × 1,5 mm × 0,4 mm

• Amplio rango de suministro: 2,0 V a 5,5 V

• Bajo consumo de corriente: 150 μA (modo de conversión continua)

• Velocidad de datos programable: 8 SPS a 860 SPS

• Asentamiento de ciclo único

• Referencia interna de voltaje de baja deriva

• Oscilador interno

• Interfaz I 2C: direcciones seleccionables de cuatro pines

• Cuatro entradas de un solo extremo o dos diferenciales (ADS1115)

• Comparador programable (ADS1114 y ADS1115)

• Rango de temperatura de funcionamiento: –40 ° C a + 125 ° C 2 Aplicaciones

• Instrumentación portátil

• Monitoreo de voltaje y corriente de la batería

• Sistemas de medición de temperatura

• Electrónica de consumo

• Automatización de fábrica y control de procesos

Paso 10: Registro de datos SD y RTC

Estos dos son muy útiles si su proyecto involucra alguna base de datos para reportar cualquier tendencia de una variable.

Recomiendo comprarlo aparte, pero también puedes encontrar algunas tablas que vienen juntas.

La SD guardará un archivo CVS y los datos se representarán así

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

Tener FECHA, HORA, VARIABLE0, VARIABLE1, VARIABLE2

Es imperativo definir el intervalo en el que se guardan estas variables, más muestreo por minuto, más datos necesitará procesar.

Bibliotecas involucradas:

Paso 11: El tablero

Aquí les dejo una imagen preliminar de como será el producto final

También un archivo Gerber

SOFTWARE PRONTO!