Dht11 With Lcd Arduino | Hardware Components

Working Explanation

The setup() function is executed once at the beginning of the program. In this function, the necessary libraries for the DHT11 sensor and the 16×2 LCD display are included. Then, the DHT11 sensor and the LCD display are initialized by specifying their connection pins. The baud rate of serial communication is also set in this function.

The loop() function is executed repeatedly, providing continuous readings of the temperature and humidity data. In this function, the code retrieves the temperature and humidity data from the DHT11 sensor using the dht.read() function. The retrieved data is then displayed on the 16×2 LCD screen using the lcd.print() function. The temperature and humidity readings are updated continuously, providing real-time information about the environment.

Linh kiện cần thiết làm mạch Cảm biến DHT11 giao tiếp Arduino

1.1 Vi điều khiển Arduino trong mạch cảm biến DHT11 giao tiếp Arduino

Giới thiệu

Arduino Uno R3 (Dip) có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu. Chúng chỉ có 2 mức điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đa trên mỗi chân là 40mA. Ở mỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển ATmega328 (mặc định thì các điện trở này không được kết nối).

Các chức năng khác

Arduino Uno R3 là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điều khiển Microchip ATmega328 được phát triển bởi Arduino.cc. Bảng mạch được trang bị các bộ chân đầu vào/ đầu ra Digital và Analog có thể giao tiếp với các bảng mạch mở rộng khác nhau. Mạch Arduino Uno thích hợp cho những bạn mới tiếp cận và đam mê về điện tử, lập trình…Dựa trên nền tảng mở do Arduino.cc cung cấp các bạn dễ dàng xây dựng cho mình một dự án nhanh nhất ( lập trình Robot, xe tự hành, điều khiển bật tắt led…).

Chức năng của Arduino R3:

• 2 chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX): dùng để gửi (transmit – TX) và nhận (receive – RX) dữ liệu TTL Serial. Arduino Uno có thể giao tiếp với thiết bị khác thông qua 2 chân này. Kết nối bluetooth thường thấy nói nôm na chính là kết nối Serial không dây. Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng 2 chân này nếu không cần thiết
• Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép bạn xuất ra xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) bằng hàm analogWrite(). Nói một cách đơn giản, bạn có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mức 0V đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0V và 5V như những chân khác.

Các chức năng khác

• Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Ngoài các chức năng thông thường, 4 chân này còn dùng để truyền phát dữ liệu bằng giao thức SPI với các thiết bị khác.
• LED 13: trên Arduino UNO có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L). Khi bấm nút Reset, bạn sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu. Nó được nối với chân số 13. Khi chân này được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng.
• Arduino Uno R3 có 6 chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V → 5V. Với chân AREF trên board, bạn có thể để đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog. Tức là nếu bạn cấp điện áp 2.5V vào chân này thì bạn có thể dùng các chân analog để đo điện áp trong khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải vẫn là 10bit. Đặc biệt, Arduino UNO có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với các thiết bị khác.

c.Thông số kỹ thuật Arduino Uno R3 (Dip)

Datasheets	Atmega328
Standard Package	27
Category	Integrated Circuits (ICs)
Family	Embedded – Atmel
Series	Atmega
Packaging	Tube
Core Processor	AVR
Core Size	8-Bit
Speed	16MHz
Connectivity	I²C, SPI, UART / USART, USB
Peripherals	Brown-out Detec t/ Reset, HLVD, POR, PWM, WDT
Number of I /O	14
Program Memory Size	32KB
Program Memory Type	FLASH
EEPROM Size	1KB
RAM Size	2K
Voltage – Supply (Vcc/Vdd)	4.2 V ~ 5.5 V
Data Converters	A/D 6 x 10bit
Oscillator Type	Internal
Operating Temperature	-40°C ~ 85°C
Package / Case	28-SOIC (0.295″, 7.50mm Width)
Other Names	Atmega328

Power

• LED: Có 1 LED được tích hợp trên bảng mạch và được nối vào chân D13. Khi chân có giá trị mức cao (HIGH) thì LED sẽ sáng và LED tắt khi ở mức thấp (LOW).
• VIN: Chân này dùng để cấp nguồn ngoài (điện áp cấp từ 7-12VDC).
• 5V: Điện áp ra 5V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 500mA).
• 3V3: Điện áp ra 3.3V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 50mA).
• GND: Là chân mang điện cực âm trên board.
• IOREF: Điệp áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO và có thể đọc điện áp trên chân IOREF. Chân IOREF không dùng để làm chân cấp nguồn.

e.Bộ nhớ

Vi điều khiển ATmega328:

• 32 KB bộ nhớ Plash: trong đó bootloader chiếm 0.5KB.
• 2 KB cho SRAM: (Static Random Access Menory): giá trị các biến khai báo sẽ được lưu ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì càng tốn nhiều bộ nhớ RAM. Khi mất nguồn dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
• 1 KB cho EEPROM: (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): Là nơi có thể đọc và ghi dữ liệu vào đây và không bị mất dữ liệu khi mất nguồn.

Các chân đầu vào và đầu ra

Trên Board Arduino Uno có 14 chân Digital được sử dụng để làm chân đầu vào và đầu ra và chúng sử dụng các hàm pinMode(), digitalWrite(), digitalRead(). Giá trị điện áp trên mỗi chân là 5V, dòng trên mỗi chân là 20mA và bên trong có điện trở kéo lên là 20-50 ohm. Dòng tối đa trên mỗi chân I/O không vượt quá 40mA để tránh trường hợp gây hỏng board mạch. Ngoài ra, một số chân Digital có chức năng đặt biệt:

• Serial: 0 (RX) và 1 (TX): Được sử dụng để nhận dữ liệu (RX) và truyền dữ liệu (TX) TTL.
• Ngắt ngoài: Chân 2 và 3.
• PWM: 3, 5, 6, 9 và 11 Cung cấp đầu ra xung PWM với độ phân giải 8 bit bằng hàm analogWrite ().
• SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Các chân này hỗ trợ giao tiếp SPI bằng thư viện SPI.
• LED: Có 1 LED được tích hợp trên bảng mạch và được nối vào chân D13. Khi chân có giá trị mức cao (HIGH) thì LED sẽ sáng và LED tắt khi ở mức thấp (LOW).
• TWI/I2C: A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với các thiết bị khác.

1.2 Cảm biến DHT11 giao tiếp Arduino

Giới thiệu DHT11 giao tiếp Arduino

Cảm biến độ ẩm và nhiệt độ DHT11 là cảm biến rất thông dụng hiện nay vì chi phí rẻ và rất dễ lấy dữ liệu thông qua giao tiếp 1 wire (giao tiếp digital 1 dây truyền dữ liệu duy nhất). Bộ tiền xử lý tín hiệu tích hợp trong cảm biến giúp bạn có được dữ liệu chính xác mà không phải qua bất kỳ tính toán nào. So với cảm biến đời mới hơn là DHT22 thì DHT11 cho khoảng đo và độ chính xác kém hơn rất nhiều.

Thông số kỹ thuật DHT11 giao tiếp Pic16F

• Nguồn: 3 -> 5 VDC.
• Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền dữ liệu).
• Đo tốt ở độ ẩm 2080%RH với sai số 5%.
• Đo tốt ở nhiệt độ 0 to 50°C sai số ±2°C.
• Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây 1 lần)
• Kích thước 15mm x 12mm x 5.5mm.
• 4 chân, khoảng cách chân 0.1”.

1.3 LCD1602 cho cảm biến DHT11 giao tiếp Arduino

Giới thiệu DHT11 giao tiếp Arduino

Thông số kỹ thuật

• Điện áp hoạt động là 5 V.
• Kích thước: 80 x 36 x 12.5 mm
• Chữ đen, nền xanh lá
• Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối với Breadboard.
• Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đi dây điện.
• Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn.
• Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu
• Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết.

Sơ đồ chân LCD 16×2

Số chân	Ký hiệu chân	Mô tả chân
Vss	Cấp điện 0v
Vcc	Cấp điện 5v
V0	Chỉnh độ tương phản
RS	Lựa chọn thanh ghi địa chỉ hay dữ liệu
RW	Lựa chọn thanh ghi Đọc hay Viết
EN	Cho phép xuất dữ liệu
D0	Đường truyền dữ liệu 0
D1	Đường truyền dữ liệu 1
D2	Đường truyền dữ liệu 2
10	D3	Đường truyền dữ liệu 3
11	D4	Đường truyền dữ liệu 4
12	D5	Đường truyền dữ liệu 5
13	D6	Đường truyền dữ liệu 6
14	D7	Đường truyền dữ liệu 7
15	Chân dương đèn màn hình
16	Chân âm đèn màn hình

• Các chân cấp nguồn: Chân số 1 là chân nối mass (0V), chân thứ 2 là Vdd nối với nguồn+5V. Chân thứ 3 dùng để chỉnh contrast thường nối với biến trở.
• Các chân điều khiển: Chân số 4 là chân RS dùng để điều khiển lựa chọn thanh ghi. ChânR/W dùng để điều khiển quá trình đọc và ghi. Chân E là chân cho phép dạng xung chốt.
• Các chân dữ liệu D7÷D0: Chân số 7 đến chân số 14 là 8 chân dùng để trao đổi dữ liệu giữa thiết bị điều khiển và LCD.

Địa chỉ ba vùng nhớ

• Bộ điều khiển LCD có ba vùng nhớ nội, mỗi vùng có chức năng riêng. Bộ điều khiển phải khởi động trước khi truy cập bất kỳ vùng nhớ nào. a. Bộ nhớ DDRAM
• Bộ nhớ chứa dữ liệu để hiển thị (Display Data RAM: DDRAM) lưu trữ những mã ký tự để hiển thị lên màn hình. Mã ký tự lưu trữ trong vùng DDRAM sẽ tham chiếu với từng bitmap kí tự được lưu trữ trong CGROM đã được định nghĩa trước hoặc đặt trong vùng do người sử dụng định nghĩa. b. Bộ phát kí tự ROM – CGROM
• Bộ phát kí tự ROM (Character Generator ROM: CGROM) chứa các kiểu bitmap cho mỗi kí tự được định nghĩa trước mà LCD có thể hiển thị, như được trình bày bảng mã ASCII. Mã kí tự lưu trong DDRAM cho mỗi vùng kí tự sẽ được tham chiếu đến một vị trí trong CGROM. Ví dụ: mã kí tự số hex 0x53 lưu trong DDRAM được chuyển sang dạng nhị phân 4 bit cao là DB[7:4] = “0101” và 4 bit thấp là DB[3:0] = “0011” chính là kí tự chữ ‘S’ sẽ hiển thị trên màn hình LCD. c. Bộ phát kí tự RAM – CGRAM
• Bộ phát kí tự RAM (Character Generator RAM: CG RAM) cung cấp vùng nhớ để tạo ra 8 kí tự tùy ý. Mỗi kí tự gồm 5 cột và 8 hàng.

Các lệnh điều khiển của LCD

• Lệnh thiết lập chức năng giao tiếp “Function set”:
  • Bit DL (data length) = 1 thì cho phép giao tiếp 8 đường data D7 ÷ D0, nếu bằng 0 thì cho phép giao tiếp 4 đường D7 ÷ D4.
  • Bit N (number of line) = 1 thì cho phép hiển thị 2 hàng, nếu bằng 0 thì cho phép hiển thị 1 hàng.
  • Bit F (font) = 1 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×8, nếu bằng 0 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×11.
  • Các bit cao còn lại là hằng số không đổi.
• Lệnh xoá màn hình “Clear Display”: khi thực hiện lệnh này thì LCD sẽ bị xoá và bộ đếm địa chỉ được xoá về 0.
  
• Lệnh di chuyển con trỏ về đầu màn hình “Cursor Home”: khi thực hiện lệnh này thì bộ đếm địa chỉ được xoá về 0, phần hiển thị trở về vị trí gốc đã bị dịch trước đó. Nội dung bộ nhớ RAM hiển thị DDRAM không bị thay đổi.
• Lệnh thiết lập lối vào “Entry mode set”: lệnh này dùng để thiết lập lối vào cho các kí tự hiển thị,
  • Bit I/D = 1 thì con trỏ tự động tăng lên 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào bộ hiển thị, khi I/D = 0 thì con trỏ sẽ tự động giảm đi 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào bộ hiển thị.
  • Bit S = 1 thì cho phép dịch chuyển dữ liệu mỗi khi nhận 1 byte hiển thị.
• Lệnh điều khiển con trỏ hiển thị “Display Control”:
  
  • Bit D: cho phép LCD hiển thị thì D = 1, không cho hiển thị thì bit D = 0.
  • Bit C: cho phép con trỏ hiển thị thì C= 1, không cho hiển thị con trỏ thì bit C = 0.
  • Bit B: cho phép con trỏ nhấp nháy thì B= 1, không cho con trỏ nhấp nháy thì bit B = 0.
  • Với các bit như trên thì để hiển thị phải cho D = 1, 2 bit còn lại thì tùy chọn, trong thư viện thì cho 2 bit đều bằng 0, không cho phép mở con trỏ và nhấp nháy, nếu bạn không thích thì hiệu chỉnh lại.
• Lệnh di chuyển con trỏ “Cursor /Display Shift”: lệnh này dùng để điều khiển di chuyển con trỏ hiển thị dịch chuyển
  • Bit SC: SC = 1 cho phép dịch chuyển, SC = 0 thì không cho phép.
  • Bit RL xác định hướng dịch chuyển: RL = 1 thì dịch phải, RL = 0 thì dịch trái. Nội dung bộ nhớ DDRAM vẫn không đổi.
  • Vậy khi cho phép dịch thì có 2 tùy chọn: dịch trái và dịch phải.
• Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự “Set CGRAM Addr”: lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự.
• Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM hiển thị “Set DDRAM Addr”: lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM lưu trữ các dữ liệu hiển thị.
• Hai lệnh cuối cùng là lệnh đọc và lệnh ghi dữ liệu LCD.

Bảng mã ASCII sử dụng cho LCD

Bảng địa chỉ cho LCD

Temperature Humidity Sensor LCD with Arduino

1. Start by including the necessary libraries:


#include

#include #include


Here, we are including the libraries for the I2C communication with the LCD module, the LiquidCrystal library, and the DHT library.

1. Initialize the sensor and the LCD module:


#define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);


Here, we are defining the type and pin of the DHT11 sensor and initialize the DHT11 sensor. Also, we are initializing the I2C LCD module with the address 0x27, 16 columns, and 2 rows.

1. In the setup() function:


void setup() { lcd.begin(); lcd.backlight(); dht.begin(); delay(1000); }


Here, we are initializing the LCD module and enabling its backlight. We are also initializing the DHT11 sensor and adding a delay of 1000ms.

1. In the loop() function:


void loop() { float h = dht.readHumidity(); float t = dht.readTemperature(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Temp: "); lcd.print(t); lcd.print("C"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Hum: "); lcd.print(h); lcd.print("%"); delay(1000); }


Here, we are reading the temperature and humidity values from the DHT11 sensor and storing them in variables and . We are then printing the values on the LCD display. The values are printed on the first line of the LCD display with the label “Temp: ” and on the second line with the label “Hum: “. The values are displayed in Celsius and percent. We are adding a delay of 1000ms.

Schematic

Make connections according to the circuit diagram given below.

Wiring / Connections

Arduino	Humidity Sensor	LCD
3V3	VCC
GND	GND	GND
D2	DATA
5V	VCC
A4	SDA
A5	SCL

Installing Arduino IDE

First, you need to install Arduino IDE Software from its official website Arduino. Here is a simple step-by-step guide on “How to install Arduino IDE“.

Installing Libraries

Before you start uploading a code, download and unzip the following libraries at /Progam Files(x86)/Arduino/Libraries (default), in order to use the sensor with the Arduino board. Here is a simple step-by-step guide on “How to Add Libraries in Arduino IDE“.

Code

Now copy the following code and upload it to Arduino IDE Software.


#include #include "DHT.h" #define DHTPIN 2 #define DHTTYPE DHT11 LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2); // I2C address 0x3F, 16 column and 2 rows DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); void setup() { dht.begin(); // initialize the sensor lcd.init(); // initialize the lcd lcd.backlight(); // open the backlight } void loop() { delay(2000); // wait a few seconds between measurements float humi = dht.readHumidity(); // read humidity float tempC = dht.readTemperature(); // read temperature lcd.clear(); // check if any reads failed if (isnan(humi) || isnan(tempC)) { lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Failed"); } else { lcd.setCursor(0, 0); // start to print at the first row lcd.print("Temp: "); lcd.print(tempC); // print the temperature lcd.print((char)223); // print ° character lcd.print("C"); lcd.setCursor(0, 1); // start to print at the second row lcd.print("Humi: "); lcd.print(humi); // print the humidity lcd.print("%"); } }

Code mẫu

#include

#include

#include LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,16,2); const int DHTPIN = 4; const int DHTTYPE = DHT11; DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); byte degree[8] = { 0B01110, 0B01010, 0B01110, 0B00000, 0B00000, 0B00000, 0B00000, 0B00000 }; void setup() { lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.print(“Nhiet do: “); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(“Do am: “); lcd.createChar(1, degree); dht.begin(); } void loop() { float h = dht.readHumidity(); float t = dht.readTemperature(); if (isnan(t) || isnan(h)) { } else { lcd.setCursor(10,0); lcd.print(round(t)); lcd.print(” “); lcd.write(1); lcd.print(“C”); lcd.setCursor(10,1); lcd.print(round(h)); lcd.print(” %”); } }

Bạn sẽ học được gì

• Có kiến thức cơ bản về Robotics

• Chế tạo Robot dò đường thông minh

• Đánh thức nhà khoa học bên trong bạn

• Tìm hiểu thêm về Robotics, các thuật toán Robot tự động

• Kiến thức nền tảng để chế tạo các máy móc tự động phục vụ đời sống sinh hoạt, lao động sản xuất

• Kiến thức để chế tạo sản phẩm, tham gia các cuộc thi khoa học công nghệ trong nước và quốc tế

Step 4: The Sketch (a.k.a Arduino Code)

This is the code, you will have to compile & upload to your Arduino UNO board. If you have made all the connections & library installation exactly as described, the code compilation should probably produce no errors.

#include

#include

#include “DHT.h”

#define DHTPIN A0 // what pin we’re connected to

#define DHTTYPE DHT11 // we are using the DHT11 sensor

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() { Serial.begin(9600); for (int DigitalPin = 7; DigitalPin <= 9; DigitalPin++) { pinMode(DigitalPin, OUTPUT); } lcd.begin(16,2); //16 by 2 character display dht.begin(); } void loop() { delay(1000); // Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds! float h = dht.readHumidity(); float t = dht.readTemperature(); // Read temperature as Celsius (the default)

lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(“Temp: “); lcd.print(t); //printing temperarture to the LCD display

lcd.print(“‘C”); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(“Humid: “); lcd.print(h); //printing humidity to the LCD display lcd.print(“%”);

//the 3-led setup process if (t<=22) { digitalWrite(7, HIGH); digitalWrite(8, LOW); digitalWrite(9, LOW); } else if (t>22) { digitalWrite(8, HIGH); digitalWrite(7, LOW); digitalWrite(9, LOW); } else if (t>=35) { digitalWrite(9, HIGH); digitalWrite(7, LOW); digitalWrite(8, LOW); } }

Cụ thể hoạt động của mạch Cảm biến DHT11 giao tiếp Arduino các bạn xem video:

c

Ngoài ra còn nhiều Phần và các môn khác

Đồ án điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 1 Mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 2 Thiết kế mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 3 Thiết kế mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 3 Tổng hợp File ĐỒ ÁN Điện tử cơ bản Tổng hợp File ĐỒ ÁN Viễn thông Tổng hợp File ĐỒ ÁN PLC Tổng hợp File ĐỒ ÁN Cung cấp điện

Conclusion.

We hope you have found this Temperature Humidity Sensor LCD Circuit very useful. If you feel any difficulty in making it feel free to ask anything in the comment section.