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【雕爷学编程】Arduino智慧校园之温度和湿度检测与显示 中等

头像 驴友花雕 2024.01.21 40 2

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在以专业视角解释Arduino智慧校园中的温度和湿度检测与显示时，我们可以关注其主要特点、应用场景以及需要注意的事项。

 

主要特点：
1、温湿度传感器：Arduino智慧校园中的温度和湿度检测系统通常采用温湿度传感器，如DHT11或DHT22等。这些传感器能够准确地测量环境的温度和湿度，并将数据传输到Arduino开发板进行处理和显示。
2、实时数据监测：系统能够实时监测环境的温度和湿度，并将数据显示在液晶显示屏上。用户可以通过读取显示屏上的数据来了解当前环境的温湿度情况，实现对校园内部分区域的环境监测。
3、数据记录和统计：系统可以记录历史温湿度数据，并进行统计分析。这些记录和统计数据可以用于后续的数据分析和决策，比如评估校园内不同区域的温湿度变化趋势，以优化空调调控和能源管理。
4、报警功能：系统可以设置温湿度阈值，当环境的温度或湿度超过设定值时，系统会触发报警。这样可以及时发现异常情况，采取相应的措施，如开启通风设备或调节空调温度。

 

应用场景：
1、校园教室和实验室：温湿度检测与显示系统可以应用于校园内的教室和实验室，实时监测和显示室内的温湿度情况，提供舒适的学习和实验环境。
2、图书馆和电脑房：这些场所需要严格控制温湿度，以保护书籍和电子设备的存储和使用环境。温湿度检测与显示系统可以帮助监测和维持适宜的环境条件。
3、室外运动场和操场：温湿度检测与显示系统可以用于室外运动场和操场，帮助教师和学生了解当前的环境条件，合理安排运动和活动。
4、实验室和工程项目：在一些实验室和工程项目中，需要精确控制和记录温湿度参数。温湿度检测与显示系统可以满足这些需求，并提供数据支持。

 

需要注意的事项：
1、传感器选择和校准：选择合适的温湿度传感器，并确保其准确性和稳定性。同时，需要对传感器进行定期的校准，以保证测量结果的准确性。
2、数据显示和可视化：温湿度数据的显示应该简洁明了，方便用户获取信息。可以采用液晶显示屏或其他合适的显示装置，并设计直观的界面。
3、阈值设置和报警机制：设置合理的温湿度阈值，并确保报警机制的可靠性。阈值的选择应考虑实际需求和环境特点，以避免误报或漏报。
4、数据记录和保护：系统应具备数据记录和保护机制，可以记录历史数据，并保护数据的安全性和完整性。可以考虑使用存储设备或云平台来进行数据的长期保存和备份。

 

总结：
温度和湿度检测与显示是Arduino智慧校园中的重要组成部分，具有温湿度传感器、实时数据监测、数据记录和统计以及报警功能等特点。它可以应用于校园内的教室、实验室、图书馆、电脑房、室外运动场、操场、实验室和工程项目等场景。在使用温湿度检测与显示系统时，需要注意传感器选择和校准、数据显示和可视化、阈值设置和报警机制以及数据记录和保护等事项。只有综合考虑这些因素，才能确保温湿度检测与显示系统的准确性、可靠性和实用性。

 

08.jpg

案例1：DHT11传感器检测与串口输出：

代码
#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

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

void loop() {
  delay(2000);
  float temperature = dht.readTemperature();
  float humidity = dht.readHumidity();
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.print(" °C, Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println(" %");
}

要点解读：
该程序使用DHT11温湿度传感器检测当前的温度和湿度。
在setup()函数中，初始化串口通信和DHT11传感器。
在loop()函数中，每隔2秒读取一次温度和湿度数据，并通过串口输出。
温度以摄氏度（°C）为单位，湿度以百分比（%）为单位。

 

案例2：温湿度传感器与LCD显示屏：

代码
#include <DHT.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
#define I2C_ADDR 0x27
#define LCD_COLS 16
#define LCD_ROWS 2

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR, LCD_COLS, LCD_ROWS);

void setup() {
  lcd.begin(LCD_COLS, LCD_ROWS);
  lcd.setBacklight(LOW);
  dht.begin();
}

void loop() {
  delay(2000);
  float temperature = dht.readTemperature();
  float humidity = dht.readHumidity();
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temp: ");
  lcd.print(temperature);
  lcd.print(" C");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Humidity: ");
  lcd.print(humidity);
  lcd.print(" %");
}

要点解读：
该程序使用DHT11温湿度传感器检测当前的温度和湿度，并将数据显示在LCD显示屏上。
在setup()函数中，初始化LCD显示屏和DHT11传感器。
在loop()函数中，每隔2秒读取一次温度和湿度数据，并将其显示在LCD上。
LCD显示屏上第一行显示温度，第二行显示湿度。

 

案例3：温湿度传感器与7段数码管显示：

代码
#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
#define DISPLAY_DIGIT_1 4
#define DISPLAY_DIGIT_2 5
#define DISPLAY_DIGIT_3 6
#define DISPLAY_DIGIT_4 7
#define DISPLAY_SEG_A 8
#define DISPLAY_SEG_B 9
#define DISPLAY_SEG_C 10
#define DISPLAY_SEG_D 11
#define DISPLAY_SEG_E 12
#define DISPLAY_SEG_F 13
#define DISPLAY_SEG_G A0

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

const byte digit[10] = {
  B11111100,  // 0
  B01100000,  // 1
  B11011010,  // 2
  B11110010,  // 3
  B01100110,  // 4
  B10110110,  // 5
  B10111110,  // 6
  B11100000,  // 7
  B11111110,  // 8
  B11110110   // 9
};

void setup() {
  pinMode(DISPLAY_DIGIT_1, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_DIGIT_2, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_DIGIT_3, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_DIGIT_4, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_SEG_A, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_SEG_B, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_SEG_C, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_SEG_D, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_SEG_E, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_SEG_F, OUTPUT);
  pinMode(DISPLAY_SEG_G, OUTPUT);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float temperature = dht.readTemperature();
  float humidity = dht.readHumidity();
  displayValue(temperature);
  delay(2000);
  displayValue(humidity);
  delay(2000);
}

void displayValue(float value) {
  int firstDigit = int(value) / 10;
  int secondDigit = int(value) % 10;
  int decimalDigit = int(value * 10) % 10;

  digitalWrite(DISPLAY_DIGIT_1, HIGH);
  displayDigit(firstDigit);
  delay(5);
  digitalWrite(DISPLAY_DIGIT_1, LOW);

  digitalWrite(DISPLAY_DIGIT_2, HIGH);
  displayDigit(secondDigit);
  delay(5);
  digitalWrite(DISPLAY_DIGIT_2, LOW);

  digitalWrite(DISPLAY_DIGIT_3, HIGH);
  displayDigit(decimalDigit);
  delay(5);
  digitalWrite(DISPLAY_DIGIT_3, LOW);

  digitalWrite(DISPLAY_DIGIT_4, HIGH);
  displayDigit(10); // 显示小数点
  delay(5);
  digitalWrite(DISPLAY_DIGIT_4, LOW);
}

void displayDigit(int digitValue) {
  if (digitValue >= 0 && digitValue <= 9) {
    byte segValue = digit[digitValue];
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_A, bitRead(segValue, 0));
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_B, bitRead(segValue, 1));
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_C, bitRead(segValue, 2));
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_D, bitRead(segValue, 3));
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_E, bitRead(segValue, 4));
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_F, bitRead(segValue, 5));
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_G, bitRead(segValue, 6));
  } else if (digitValue == 10) {
    // 显示小数点
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_A, LOW);
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_B, LOW);
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_C, LOW);
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_D, LOW);
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_E, LOW);
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_F, LOW);
    digitalWrite(DISPLAY_SEG_G, HIGH);
  }
}

这个程序使用DHT11温湿度传感器检测当前的温度和湿度，并通过连接到Arduino的7段数码管显示出来。

 

要点解读：
在setup()函数中，设置相关引脚为输出模式，并初始化DHT11传感器。
在loop()函数中，读取温度和湿度数据，并调用displayValue()函数显示数据。
displayValue()函数将浮点数值转换为整数和小数部分，并通过控制对应的引脚和数码管段来显示在7段数码管上。
displayDigit()函数根据给定的数字值，设置对应的引脚状态来显示数字或小数点。


请注意，以上代码假设您已正确连接了7段数码管和DHT11传感器到Arduino，并使用了适当的引脚编号。如果您使用的是不同的引脚，请根据您的实际连接进行相应的修改。

这些示例代码展示了如何使用Arduino和传感器进行温度和湿度检测，并通过不同的输出方式（串口、LCD显示屏、7段数码管）呈现相关数据。根据实际需求，您可以选择适合的输出方式来满足您的应用场景。这些示例代码可以作为您构建Arduino智慧校园中温度和湿度监测系统的起点，您可以根据需要进行修改和扩展。

 

01.jpg
 

案例4：使用DHT11传感器获取温度和湿度数据并通过串口输出

代码
#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

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

void loop() {
  delay(2000);
  float temperature = dht.readTemperature();
  float humidity = dht.readHumidity();
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.print(" °C, Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println(" %");
}

要点解读：
该程序使用DHT11温湿度传感器获取当前环境的温度和湿度数据。
在setup()函数中，初始化串口通信和DHT11传感器。
在loop()函数中，通过调用readTemperature()和readHumidity()函数获取温度和湿度数据。
将获取的数据通过串口输出，并附加单位（温度单位为摄氏度，湿度单位为百分比）。
延迟2秒后重复执行，实时更新温湿度数据。

 

案例5：使用DHT22传感器获取温度和湿度数据并显示在OLED屏幕上
 

代码
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <DHT.h>

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64

#define OLED_ADDR 0x3C
#define OLED_SDA 4
#define OLED_SCL 5

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT22

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_ADDR);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR);
  display.clearDisplay();
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setTextSize(1);
}

void loop() {
  delay(2000);
  float temperature = dht.readTemperature();
  float humidity = dht.readHumidity();
  
  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0, 0);
  display.print("Temp: ");
  display.print(temperature);
  display.println(" C");
  display.print("Humidity: ");
  display.print(humidity);
  display.println(" %");
  display.display();
  
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.print(" °C, Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println(" %");
}

要点解读：
该程序使用DHT22温湿度传感器获取当前环境的温度和湿度数据，并在OLED屏幕上显示。
在setup()函数中，初始化串口通信、DHT22传感器和OLED屏幕。
在loop()函数中，通过调用readTemperature()和readHumidity()函数获取温度和湿度数据。
使用clearDisplay()函数清除屏幕上的内容，然后使用setCursor()、print()和println()函数在屏幕上显示温度和湿度数据。
使用display()函数将显示内容更新到OLED屏幕上，并通过串口输出温湿度数据。
延迟2秒后重复执行，实时更新温湿度数据和屏幕显示。

 

案例6：使用DHT11传感器获取温度和湿度数据，并根据阈值控制蜂鸣器的开关

代码
#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
#define BUZZER_PIN 3

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  delay(2000);
  float temperature = dht.readTemperature();
  float humidity = dht.readHumidity();

  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.print(" °C,Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println(" %");

  if (temperature > 30 || humidity > 70) {
    digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
  }
}

要点解读：
该程序使用DHT11温湿度传感器获取当前环境的温度和湿度数据。
在setup()函数中，初始化串口通信、DHT11传感器和蜂鸣器引脚。
在loop()函数中，通过调用readTemperature()和readHumidity()函数获取温度和湿度数据。
将获取的数据通过串口输出。
如果温度超过30°C或湿度超过70%，则通过设置蜂鸣器引脚为高电平来触发蜂鸣器，持续1秒钟，并在之后将蜂鸣器引脚设置为低电平关闭蜂鸣器。
延迟2秒后重复执行，实时监测温湿度数据，并根据阈值控制蜂鸣器的开关。

 

注意，以上案例只是为了拓展思路，仅供参考。它们可能有错误、不适用或者无法编译。您的硬件平台、使用场景和Arduino版本可能影响使用方法的选择。实际编程时，您要根据自己的硬件配置、使用场景和具体需求进行调整，并多次实际测试。您还要正确连接硬件，了解所用传感器和设备的规范和特性。涉及硬件操作的代码，您要在使用前确认引脚和电平等参数的正确性和安全性。

 

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Makelog作者原创文章，未经授权禁止转载。
#Arduino#其他主题#Arduino智慧校园#温度和湿度检测与显示

评论

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  • 许培享

    许培享2024.01.23

    码码码🌱

    1
    • 驴友花雕

      驴友花雕2024.01.26

      谢谢老师的鼓励

驴友花雕
驴友花雕2019.05.06
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创造力56821
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项目文章680

爱好中国极地探险，二次徒步穿越雅鲁藏布江大峡谷核心无人区域，成功穿越了中国三大沙漠、四大无人区及三江源等中国境内最困难的地方。攀登三座八千米级雪山，组织驼峰搜寻队二次深入高黎贡山核心无人区搜寻驼峰航线坠机，骑行美国66号公路徒步北极等。完成十余项极地摄影专题，累计拍摄相关照片近十万张，在重庆科技馆举办过《花雕中国极地摄影展》。中国探险协会理事，入选“中国国家旅游首席旅行家”、《中国十大徒步人物》和《中国当代徐霞客》。

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