手持式 Arduino LED 矩阵温度计

崧峻
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发布时间: 2025-06-14 14:44:56 | 阅读数 0收藏数 0评论数 0
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专为 ART3681C - 互动电子艺术而制作

准备工作:

材料:

所需物资:

我使用的大部分耗材都在这个 ELEGOO Arduino 入门套件中:https://www.amzn.com/B01D8KOZF4

  1. 1 - ELEGOO Arduino UNO R3(包含在套件中)
  2. 1 - DHT11 温度和湿度传感器(包含在套件中)
  3. 6 – 公对公跳线(包含在套件中)
  4. 1 - 9V 电池及电池夹(包含在套件中)1 - 5V 电源适配器(不包含在内)
  5. 1 - 8 x 8 WS2812B LED 矩阵:https://www.amzn.com/B088BTSPYD
  6. 薄热缩管电工胶带
  7. Arduino IDE(用于向 Arduino 添加代码)https://www.arduino.cc/en/software

要向 Arduino 添加代码,您需要附近的一台计算机以及套件附带的 USB 电缆。

工具:

可选耗材:

我有一些剩余的刨花板、布里斯托板和粘性胶水,可以用来制作 LED 阵列的屏幕,但这并不是完成项目所必需的。如果您想制作我制作的屏幕,您需要一块 3.5 英寸 x 3.5 英寸的正方形厚压纸(布里斯托板或卡片纸就是一些例子)、少量刨花板和粘性胶水来制作 LED 矩阵的框架。

1

准备跳线

首先,拿六根跳线。我建议拿两根红色、两根黑色和两根其他不同颜色的跳线,总共选择四种颜色。收集好电线后,您应该注意到它们的两端都有一些橡胶块。我们需要通过将跳线的尖端按入您正在处理的表面并握住橡胶部分来去除其中一些橡胶块。它们应该很容易脱落,而不会损坏电线。对一根红线、一根黑线和一根其他颜色电线的两端都执行此操作。对于另外三根电线,您只需去除其中一个橡胶端,而不是两个。我们需要去除其中一些橡胶端,以便我们可以将所有东西连接在一起,同时保持成品的低调。

2

开始连接DHT11传感器

从 Arduino 套件中取出 DHT11 温度和湿度传感器、三根两端均已去除橡胶的电线以及一些热缩/电工胶带。传感器应看起来像一个带孔的蓝色盒子,连接到一个微型电路板,电路板上有三根引线。握住传感器,使蓝色朝向您,引线朝下。在此方向上,从左到右的引线顺序为数据、电源 (5v) 和接地。我们需要将一根电线连接到传感器上的每根引线上。我建议使用红色作为电源,黑色作为接地,以及为数据选择的其他颜色。

采用热缩:

  1. 将细尺寸的热缩套管添加到跳线的一端。
  2. 将传感器的一根引线放入热缩套管中,并确保导线末端和引线接触良好。
  3. 加热热缩管,使其塌陷在电线末端和引线周围,使两者之间建立连接。
  4. 对另外两根导线重复上述操作。

使用电工胶带:

  1. 用一小段电工胶带缠住跳线的末端。
  2. 将传感器的一根引线放在胶带上,并确保导线末端和引线接触良好。
  3. 用胶带按压导线和电线周围,确保连接牢固。
  4. 对另外两根导线重复上述操作。

将电线与引线牢固连接后,将每根电线的另一端弯曲 90 度。您可能需要在另一端添加热缩管或胶带,因为电线在 Arduino 上靠得很近,如果它们接触可能会导致短路

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开始连接LED矩阵

抓住 LED 矩阵,以及其他三根电线,这些电线只去掉了一端橡胶。LED 矩阵有几根电线,两组红/白/绿电线和一对红/黑电线。我们只关心一组红/白/绿电线,特别是标有电源/接地/DIN(数据输入)的电线。其他电线可以剪短(我建议将它们剪短一点,但不要剪断,以防损坏矩阵,或者您以后想重新使用矩阵。)

我们关心的套装末端应该有一个黑色塑料连接器。我们要取跳线,将仍有橡胶块的末端插入连接器,连接每个点的颜色。(红色到红色,黑色到白色,另一种颜色到绿色)。完成此操作后,取下电线的另一端,像上一步一样将其弯曲 90 度。

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将两个部件连接到 Arduino Uno

从 DHT11 传感器开始,将红线连接到 Arduino 上的 Vin 引脚,将黑线连接到其中一个接地引脚,将另一条彩色线连接到 A0 模拟输入引脚。

接下来是 LED 矩阵。取红线并将其连接到 Arduino 上的 5V 引脚。将黑线连接到另一个接地引脚。最后,将另一根彩色线连接到 ~6 数字引脚。

5

将库安装到Arduino IDE

我们需要使用一些库,以便 Arduino 能够正确地与传感器和 LED 矩阵通信。

  1. 对于 DHT11 传感器:https://github.com/adidax/dht11
  2. 要添加此库,请转到 Sketch -> 包含库 -> 添加 .ZIP 库。
  3. 从那里,从您下载的位置找到 dht11-master.zip 文件。
  4. LED 矩阵库可以在 Arduino IDE 中安装:
  5. 要添加矩阵库,请转到 Sketch -> 包含库 -> 管理库...
  6. 从那里,您需要在搜索栏中输入“Adafruit NeoMatrix”、“Adafruit NeoPixel”和“Adafruit GFX Library”
  7. 安装搜索后准确命名的每个库。
6

将代码导入Arduino IDE

使用入门套件附带的 USB 电缆将 Arduino Uno 连接到您的计算机。此 .ino 文件中的代码允许 Arduino Uno 从 DHT11 传感器获取输入,并将华氏温度和湿度百分比输出到 LED 矩阵。每行都有一个注释,以灰色文本标记,显示每行的功能。打开文件并连接 Arduino 后,按上传(箭头指向右侧的圆圈,位于顶部附近)。LED 矩阵应亮起,显示温度和湿度。

INO
TAndHSensor.ino
5.46KB
7

为 Arduino Uno 供电

将 .ino 文件上传到 Arduino 后,您可以安全地从 Arduino 上拔下 USB 电缆。根据您选择的 Arduino 供电方式,将决定项目的使用方式。您可以使用 5V 适配器为 Arduino 供电,但这样会限制您的使用范围,只能使用最近的壁式插座。使用随附的 9V 电池和电池夹,您可以将温度计放在任何地方,但缺点是电池的使用寿命会缩短。

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可选步骤:制作LED矩阵的屏幕

这里要用到纸板和厚纸。你可以用它们来设计你想要的屏幕,使用任何你喜欢的材料,但我将简要介绍一下我制作屏幕的过程。


我首先测量了 LED 矩阵。如果你有本说明开头链接的那个,你的矩阵应该大约 3.5 英寸宽和长。你需要剪下一张与该尺寸相同的正方形厚纸。

接下来,拿起纸板,切出两个稍大一点的正方形,宽度和长度约为 3.75 英寸。取一块纸板,从中间切出一个较小的正方形。您需要留出一些余地,以便将纸粘在纸板上,有点像一个框架。我切出的正方形大小约为 3.25 英寸宽和长。之后,我切出小条纸板将两个正方形连接在一起,并将它们全部粘在一起。我故意将框架的一侧留空,以便我可以根据需要移除 LED 矩阵。

屏幕制作完成后,我将 Arduino 和 DHT11 传感器粘在屏幕背面,然后就完成了


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