Esse projeto � semelhante ao primeiro, s� que dessa vez utilizaremos mais um componente para exibir os resultados al�m do Monitor serial. Trata-se do display LCD 16x2 (16 colunas por 2 linhas). Como j� dissemos anteriormente, os dados coletados por esses sensores poder�o ser tamb�m armazenados em um cart�o SD caso voc� queira analis�-los posteriormente. Isso poder� ser feito adicionando um shield apropriado ao Arduino.

  Mas agora vamos conhecer os componentes que far�o parte desse projeto.

  Sensor DHT11:

  Esse tipo de sensor cont�m um chip que faz a convers�o de anal�gico para digital e retorna um sinal digital com as informa��es sobre a temperatura e a umidade do ambiente. Ele disp�e de um componente medidor de umidade e um componente NTC para temperatura, ambos conectados a um controlador de 8-bits. O interessante neste componente � o protocolo usado para transferir dados entre o MCDU e o DHT11, pois as leituras do sensor s�o enviadas usando apenas um �nico fio de barramento.

  O sensor DHT11 que vamos utilizar em nosso projeto � o mostrado na Figura 2.1:

Figura 2.1 � Sensor DHT11 (M�dulo completo)
Frente e verso.
(Imagem: do Autor)

  Pinagem:

  Esse sensor disp�e de apenas tr�s pinos (ou terminais). Considerando a imagem de frente do sensor, a partir da esquerda, temos:

  � VCC � 5V.
  � OUT � sinal.
  � GND � terra.

  Vejamos algumas especifica��es t�cnicas desse componente de acordo com o fabricante:

  � Modelo: DHT11.
  � Alimenta��o: 3,0 a 5,0 VDC (5,5 VDC m�ximo).
  � Corrente: 200uA a 500mA, em standby de 100uA a 150 uA.
  � Faixa de medi��o de umidade: 20 a 90% UR.
  � Faixa de medi��o de temperatura: 0� a 50�C.
  � Precis�o de umidade de medi��o: � 5,0% UR.
  � Precis�o de medi��o de temperatura: � 2.0 �C.
  � Tempo de resposta: < 5s.
  � Precis�o absoluta: � 5%.
  � Repetibilidade: � 1%.
  � Estabilidade a longo prazo: � 1% ao ano.

  � aconselh�vel utilizar o m�dulo completo do sensor de tr�s pinos (Figura 2.1), e n�o ele isolado, tendo em vista que o m�dulo j� vem com o respectivo resistor, evitando dessa forma de voc� utilizar um resistor no seu projeto.

  Display LCD 16x2:

  Esse componente � utilizado para exibir informa��es provenientes de resultados obtidos da leitura de outros componentes, como sensores de movimento, ultrass�nicos, infravermelho, de temperatura, etc. Essas informa��es ser�o exibidas em um visor de cristal l�quido contendo 16 colunas por 2 linhas. Esse componente poder� ser usado com v�rios tipos de placas e microcontroladores, tais como Arduino, Raspberry PI, PIC, entre outros. O tamanho, as cores de fundo e dos caracteres variam de acordo com o modelo e o fabricante. Entretanto, essas caracter�sticas n�o afetam a finalidade do nosso projeto.

  O tipo de display que vamos utilizar em nosso projeto � o mostrado na Figura 2.2:

Figura 2.2 � Display LCD 16x2
Frente e verso.
(Imagem: do Autor)

  Pinagem:

  Esse componente disp�e de 16 pinos para conex�o com o Arduino, conforme mostra a Figura 2.3:

Figura 2.3 � Pinagem do display LCD 16x2.
(Imagem: do Autor)

  Vejamos algumas especifica��es t�cnicas desse componente de acordo com o fabricante:

  � M�dulo I2C 1602 LCD Azul 16x2.
  � Tela de cristal l�quido para Arduino e outros microcontroladores.
  � Com o conversor serial I2C, o m�dulo usa o chip pcf8574.
  � Ele permite que voc� use este LCD com apenas 4 pinos. H� uma luz de fundo que levaria um quinto pino se voc� quiser ligar e desligar.
  � Tela retro iluminada azul de 16x2 caracteres.
  � O conversor I2C inclu�do salva os pinos no seu projeto.
  � O LCD e o conversor s�o componentes separados com os pinos soldados no conversor.
  � Ser� necess�rio soldar o conversor no LCD.

  Agora que voc� j� conhece o componente essencial para esse projeto, vejamos o material necess�rio para sua execu��o:

  � 1 Arduino Uno (recomendado) ou compat�vel.
  � 1 Protoboard.
  � 1 Sensor de Temperatura e Umidade DHT11.
  � 1 Display LCD 16x2.

  � Alguns jumpers.

  Conectando os componentes ao Arduino:

  Estando com todo o material em m�os, conecte-os de acordo com o esquema mostrado na Figura 2.4, mas antes certifique-se que o cabo USB do Arduino esteja desconectado do computador:

Figura 2.4 � Conex�o esquem�tica dos componentes
com o Arduino e a protoboard.
(Imagem: do Autor)

  Fa�a as conex�es da seguinte forma:

  � Arduino � conecte o pino 5V a um dos pinos da trilha vermelha da protoboard (fio vermelho), e o pino GND a um dos pinos da trilha preta da protoboard (fio preto).
  � Sensor DHT11 � conecte o terminal da esquerda (VCC) a um dos pinos da trilha vermelha da protoboard (fio azul), o segundo terminal (OUT) conecte ao pino digital 7 do Arduino (fio lil�s), e o �ltimo terminal (GND), conecte a um dos pinos da trilha preta da protoboard (fio verde).
  � Display LCD � conecte o primeiro pino da esquerda, VSS (Ground), a um dos pinos da trilha preta da protoboard (fio marrom), o segundo pino, VDD (5V), conecte a um dos pinos da trilha vermelha da protoboard (fio azul), o terceiro pino, VE (Contrast), deixe desconectado, ou conecte um potenci�metro para controlar a luminosidade do LCD. O quarto pino RS conecte � sa�da digital 12 do Arduino (fio lil�s), o quinto pino, RW, conecte a um dos pinos da trilha preta da protoboard (fio ciano), o sexto pino (E � Enable), conecte � sa�da digital 11 do Arduino (fio verde), deixe os pr�-ximos 4 pinos desconectados (D0 a D3), o pino D4, conecte � sa�da digital 5 do Arduino (fio laranja), o pino D5, conecte � sa�da digital 4 do Arduino (fio azul), o pino D6, conecte � sa�da digital 3 do Arduino (fio verde), o pino D7, conecte � sa�da digital 2 do Arduino (fio vermelho), o pen�ltimo pino, Backlight Anode, conecte � um dos pinos da trilha vermelha da protoboard (fio vermelho), e finalmente o �ltimo pino, Backlight Cathode, conecte � um dos pinos da trilha preta da protoboard (fio preto).

  Para facilitar a conex�o do LCD 16x2 com o Arduino e a protoboard, consulte a tabela a seguir:

Tabela 2.1 � Conex�o dos pinos do LCD 16x2
com o Arduino e a protoboard.
(Imagem: do Autor)

Veja nas Figura 2.5 e 2.6 o mesmo projeto na vers�o real:

Figura 2.5 � Vis�o real das conex�es dos componentes com
o Arduino e a protoboard.
(Imagem: do Autor)

Figura 2.6 � Detalhe do LCD mostrando a
temperatura e a umidade do ambiente.
(Imagem: do Autor)

  Criando o sketch:

  Para a cria��o do nosso sketch, voc� precisa primeiro baixar a biblioteca a seguir necess�ria para a execu��o do projeto. Caso essa biblioteca j� esteja instalada, execute o passo seguinte:

  � Fa�a o download da biblioteca DHT11 no link:

   Biblioteca DHT11

  e salve-a em algum lugar de sua prefer�ncia.

  � Descompacte o arquivo e mova ou copie a pasta DHT para o diret�rio libraries do Arduino (onde ele foi instalado).
  � Execute o Arduino e verifique se a biblioteca instalada faz parte da lista de bibliotecas utilizando o menu: Sketch >> Incluir Biblioteca. Ela deve estar no final da lista com o nome: DHT sensor library.

  OBS.: Se o Arduino j� estiver sendo executado ser� necess�rio fech�-lo e execut�-lo novamente para que a biblioteca seja inclu�da na lista.

  Agora que a biblioteca est� devidamente instalada, digite o c�digo da Listagem 2.1 (desconsidere os n�meros � esquerda, s� servem como refer�ncia), ou carregue o arquivo (sensor_dht11_lcd) utilizando o link:

   sensor_dht11_lcd.ino

  E abra no editor do Arduino.

  Salve esse projeto com o nome (sugest�o) de: sensor_dht11_lcd.

  Alguns coment�rios sobre o c�digo:

  1) Na linha 7 foi inclu�da a biblioteca DHT, necess�ria para a execu��o do nosso projeto.
  2) Na linha 9 inclu�mos tamb�m a biblioteca do LCD, que j� faz parte do Arduino, n�o precisa ser baixada.
  3) Na linha 11 s�o definidos os pinos do Arduino onde ser�o conectados os pinos do LCD.
  4) Na linha 13 definimos o tipo de sensor que vamos utilizar. Na linha 15 definimos o pino digital 7 do Arduino onde o pino OUT do sensor dever� ser conectado.
  5) Nas linhas 22 e 23 o LCD e o sensor s�o inicializados.
  6) Na linha 28 criamos uma vari�vel (u) do tipo float para armazenar o valor da umidade, e na linha 29 criamos a vari�vel (t) do tipo float para armazenar o valor da temperatura, em Celsius.
  7) Na linha 31 criamos uma condi��o para o caso de haver alguma falha na leitura do sensor ou algum outro tipo de problema. Se houver algum problema com o sensor ser� impressa a mensagem da linha 33 e voc� dever� procurar saber o problema ou substituir o componente para dar prosseguimento ao projeto. Caso n�o haja nenhum tipo de problema, ser�o impressas a umidade e a temperatura ambiente tanto no Monitor serial quando no LCD.

  Executando o projeto:

  Inicialmente conecte o cabo USB no computador, selecione uma porta utilizando o menu Ferramentas/Porta, e em seguida fa�a o upload do c�digo para o Arduino clicando no �cone Carregar (ou utilize o menu Sketch >> Carregar). Se o seu c�digo apresentar algum tipo de erro, ele ser� identificado com uma tarja sobre a linha onde se encontra o erro e/ou no rodap� do Editor, isso vai depender do tipo de erro. Cabe a voc� procurar saber que tipo de erro ocorreu e consert�-lo.

  Testando o projeto:

  Ap�s a execu��o do c�digo, o projeto dever� mostrar no Monitor serial os valores da umidade e da temperatura (em Celsius), conforme mostra a Figura 2.7:

Figura 2.7 � Monitor mostrando a umidade e a temperatura (em Celsius),
captadas pelo sensor DHT11.
(Imagem: do Autor)

  OBS.: As leituras desse sensor podem variar de acordo com a temperatura e a umidade do ambiente onde o sensor est� sendo testado. Como exerc�cio, experimente fazer v�rios testes expondo o sensor em ambientes diferentes.

  1) Adicione um LED vermelho ao projeto e altere o c�digo de forma que, quando a tempera-tura atingir um determinado valor (estabele�a um valor qualquer), mostre uma mensagem no LCD alertando o ocorrido e acenda o LED, caso contr�rio, o LED dever� permanecer apagado, e essa informa��o dever� ser mostrada no LCD.
  2) Adicione um alarme ao projeto e altere o c�digo de forma que, quando a temperatura atingir um determinado valor (estabele�a um valor qualquer), mostre uma mensagem no LCD alertando o ocorrido e dispare o alarme, caso contr�rio, o alarme dever� permanecer mudo, e essa informa��o dever� ser mostrada no LCD.

  D�vidas:

  E-mail: [email protected]

  WhatsApp: (55) 84-99988-4136