Измерение температуры и влажности с помощью DHT11 и Arduino (обучение работе с Proteus)

Данная статья написана специально для обучения работе с симулятором Proteus и предназначена для понимания того, как использовать готовые Arduino-скетчи в виртуальной среде без подключения реального оборудования. В качестве примера используется датчик DHT11 и LCD-дисплей 16×2, что позволяет одновременно отработать работу с датчиками, индикацией и загрузкой прошивки в Proteus.

×

Проект подходит как для новичков, так и для тех, кто уже знаком с Arduino, но только начинает осваивать симуляцию микроконтроллеров.

Назначение проекта

В рамках данного проекта Arduino:

• считывает температуру и влажность с датчика DHT11;
• отображает значения на LCD-дисплее 16×2;
• дублирует данные в Serial Monitor;
• работает в симуляции Proteus без физической платы.

Необходимые компоненты

• Arduino UNO;
• Датчик температуры и влажности DHT11;
• LCD-дисплей 16×2 (HD44780-совместимый);
• Резистор 10 кОм (подтяжка линии DATA датчика);
• Proteus 8 или 9 с установленной Arduino-библиотекой.

Подключение DHT11

Подключение датчика выполняется по стандартной схеме:

• VCC (pin 1) → 5V Arduino;
• DATA (pin 2) → цифровой пин 8 Arduino;
• GND (pin 4) → GND Arduino;
• Резистор 10 кОм между VCC и DATA.

Подключение LCD 16×2

LCD-дисплей используется в 4-битном режиме:

• RS → пин 7;
• E → пин 6;
• D4 → пин 5;
• D5 → пин 4;
• D6 → пин 3;
• D7 → пин 2;

Принцип работы программы

В скетче используются библиотеки DHT.h и LiquidCrystal.h. После запуска:

• инициализируется последовательный порт;
• настраивается LCD-дисплей 16×2;
• инициализируется датчик DHT11.

В основном цикле программа считывает температуру и влажность, проверяет корректность данных и выводит значения на дисплей и в Serial Monitor. Обновление происходит каждые 500 мс, что соответствует возможностям датчика DHT11.

Arduino-скетч

#include "DHT.h"
#include <LiquidCrystal.h>

#define DHTPIN 8
#define DHTTYPE DHT11

LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("DHT11 test!");
  lcd.begin(16, 2);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  if (isnan(t) || isnan(h)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT");
  } else {
    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(" %");

    Serial.print("Hum%: ");
    Serial.print(h);
    Serial.print(" %  ");
    Serial.print("Temp.: ");
    Serial.print(t);
    Serial.println(" C");
  }
  delay(500);
}

Запуск проекта в Proteus

Для запуска проекта в Proteus выполните следующие шаги:

• распакуйте архив с проектом;
• откройте файл .pdsprj через меню File → Open Project;
• убедитесь, что в свойствах Arduino указан путь к .hex файлу;
• нажмите кнопку Run Simulation;
• наблюдайте показания на LCD-дисплее.

Важно: Arduino к компьютеру подключать не требуется — симуляция полностью выполняется внутри Proteus.

Файлы проекта

В конце статьи доступен архив, в котором находятся:

• .ino — исходный код Arduino;
• .hex — скомпилированная прошивка для Proteus;
• .pdsprj — проект Proteus.

Данный пример рекомендуется использовать как основу для дальнейших экспериментов с датчиками и индикацией в Proteus.