Messwerte DHT-Sensor mit Bluetooth-Modul an Smartphone übermitteln und auf SD-Karte speichern – Projekte für Arduino und ESP32-Mikrocontroller

Kategorien: Bluetooth, Temperatur messen

Schlagwörter: Bluetooth-Modul, DHT

Ziel des Projekts

Das Programm soll die Messwerte eines DHT-Sensors sammeln, auf dem Smartphone anzeigen und auf der SD-Karte speichern.

Die Aktionen werden durch die Bildschirmtastatur der jeweiligen App gestartet.

Benötigte Bauteile

⇒Temperatur-/Feuchtigkeitssensor DHT11/DHT22
⇒Bluetooth-Module HM10 oder HC-08
⇒SD-Karten-Modul
Leitungsdrähte

Messwerte anzeigen

BLE Serial tiny	BLE Terminal

Der Schaltplan

(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)

Smartphone-App BLE Serial tiny

Start	verbinden	Daten anzeigen

Benötigte Bibliothek

Info

⇒SoftwareSerial

Das Programm

Binde die benötigte Bibliothek ein und definiere die Variablen:

#include "SoftwareSerial.h"
#include "DHT.h"

SoftwareSerial BTSerial(2, 3);

// über Bluetooth vom Smartphone gesendeter Wert
char btDaten;

// Pin des DHT-Sensors
int SENSOR_DHT = 8;

// Sensortyp festlegen
// DHT22 oder DHT11
#define SensorTyp DHT11

// Sensor DHT einen Namen zuweisen
DHT dht(SENSOR_DHT, SensorTyp);

#include "SoftwareSerial.h"

#include "DHT.h"

SoftwareSerial BTSerial(2, 3);

// über Bluetooth vom Smartphone gesendeter Wert

char btDaten;

// Pin des DHT-Sensors

int SENSOR_DHT = 8;

// Sensortyp festlegen

// DHT22 oder DHT11

#define SensorTyp DHT11

// Sensor DHT einen Namen zuweisen

DHT dht(SENSOR_DHT, SensorTyp);

Der setup-Teil

void setup() 
{
  BTSerial.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
  delay(500);

  // DHT-Sensor starten
  dht.begin();
}

void setup()

{

BTSerial.begin(9600);

Serial.begin(9600);

delay(500);

// DHT-Sensor starten

dht.begin();

}

Der loop-Teil

void loop() 
{
  if (BTSerial.available()) 
  {
    // vom Smartphone gesendeten Wert lesen
    btDaten = BTSerial.read();

    if (btDaten == '1') 
    {
      // Daten lesen
      String Temperatur = String(dht.readTemperature());
      String Luftfeuchtigkeit = String(dht.readHumidity());

      // in Strings umwandeln, . durch , ersetzen
      Temperatur.replace(".", ",");
      Luftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

     // Daten in der App ausgeben
      BTSerial.println("Temperatur: ");
      BTSerial.println(Temperatur + "\u00b0C");
      BTSerial.println("Luftfeuchtigkeit:");
      BTSerial.println(Luftfeuchtigkeit + "%");
      BTSerial.println("----------");

      // Daten im Seriellen Monitor ausgeben
      Serial.print("Temperatur: ");
      Serial.println(Temperatur + " °C");
      Serial.print("Luftfeuchtigkeit: ");
      Serial.println(Luftfeuchtigkeit);
      Serial.println("-------------------------");
    }
  }
}

void loop()

{

if (BTSerial.available())

{

// vom Smartphone gesendeten Wert lesen

btDaten = BTSerial.read();

if (btDaten == '1')

{

// Daten lesen

String Temperatur = String(dht.readTemperature());

String Luftfeuchtigkeit = String(dht.readHumidity());

// in Strings umwandeln, . durch , ersetzen

Temperatur.replace(".", ",");

Luftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

// Daten in der App ausgeben

BTSerial.println("Temperatur: ");

BTSerial.println(Temperatur + "\u00b0C");

BTSerial.println("Luftfeuchtigkeit:");

BTSerial.println(Luftfeuchtigkeit + "%");

BTSerial.println("----------");

// Daten im Seriellen Monitor ausgeben

Serial.print("Temperatur: ");

Serial.println(Temperatur + " °C");

Serial.print("Luftfeuchtigkeit: ");

Serial.println(Luftfeuchtigkeit);

Serial.println("-------------------------");

}

Messwerte sammeln, anzeigen und speichern

Das Programm soll die Messwerte des DHT-Sensors sammeln, auf dem Smartphone anzeigen und auf der SD-Karte speichern.

Die Aktionen werden durch die Bildschirmtastatur der jeweiligen App gestartet.

Taste 1: Daten sammeln und anzeigen
Taste 2: Daten auf der SD-Karte im CSV-Format speichern
Taste 3: Datei öffnen und im Seriellen Monitor anzeigen
Taste 4: Datei löschen

CSV-Dateien (Comma Seperated Value) trennen Datensätze nach bestimmten Zeichen. Das Komma kann nicht verwendet werden, weil es in der Anzeige von Temperatur und Luftfeuchtigkeit benutzt wird. Deshalb dient das Semikolon als Trennzeichen.

Zusätzlich benötigte Bauteile:

⇒RTC-Modul DS3231
⇒SD-Karten-Modul

Info

Wenn du ein ⇒Ethernet-Shield hast, kannst du das Programm ohne Änderung mit dem dort verbauten SD-Karten-Modul verwenden.
Mit einem ⇒Datenlogger-Shield musst du den Wert für den Datenpin auf 10 setzen.

Der Schaltplan

(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen

Anzeige auf dem Smartphone

App „Bluetooth for Arduino“ (iOS)

App „DSD-Tech“ (iOS und Android)

App „BLE Terminal“ (iOS)

Zusätzlich benötigte Bibliotheken

Bibliotheken und Variable

Binde die benötigten Bibliotheken ein und definiere die Variablen:

#include "SoftwareSerial.h"
#include "DHT.h"
#include "RTClib.h"
#include "SdFat.h"

// Bezeichnung der SD-Karte
SdFat SD;

// Datenpin für das SD-Kartenmodul
int DatenPin = 4;

// Bezeichnung der Textdatei
File Temperaturmessung;

RTC_DS3231 rtc;

SoftwareSerial BTSerial(2, 3);

// über Bluetooth vom Smartphone gesendeter Wert
char btDaten;

// Pin des DHT-Sensors
int SENSOR_DHT = 8;

// Sensortyp festlegen
// DHT22 oder DHT11
#define SensorTyp DHT11

// Sensor DHT einen Namen zuweisen
DHT dht(SENSOR_DHT, SensorTyp);

#include "SoftwareSerial.h"

#include "DHT.h"

#include "RTClib.h"

#include "SdFat.h"

// Bezeichnung der SD-Karte

SdFat SD;

// Datenpin für das SD-Kartenmodul

int DatenPin = 4;

// Bezeichnung der Textdatei

File Temperaturmessung;

RTC_DS3231 rtc;

SoftwareSerial BTSerial(2, 3);

// über Bluetooth vom Smartphone gesendeter Wert

char btDaten;

// Pin des DHT-Sensors

int SENSOR_DHT = 8;

// Sensortyp festlegen

// DHT22 oder DHT11

#define SensorTyp DHT11

// Sensor DHT einen Namen zuweisen

DHT dht(SENSOR_DHT, SensorTyp);

Der setup-Teil

void setup() 
{
  BTSerial.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
  delay(1000);

  // RTC-Modul starten
  if (!rtc.begin())
  {
    Serial.println("RTC nicht verbunden");
    Serial.println("Programm wird beendet!");
    while (1);
  }
  else Serial.println("RTC verbunden!");
 
  // Zeitpunkt des Kompilierens als aktuelle Zeit setzen
  rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));

  // SD-Kartenmodul starten
  if (!SD.begin(DatenPin)) 
  {
    Serial.println(F("Initialisierung fehlgeschlagen!"));
    Serial.println("Programm wird beendet!");
    while (1);
  }
  else Serial.println(F("Initialisierung abgeschlossen"));

  // DHT-Sensor starten
  dht.begin();
}

void setup()

{

BTSerial.begin(9600);

Serial.begin(9600);

delay(1000);

// RTC-Modul starten

if (!rtc.begin())

{

Serial.println("RTC nicht verbunden");

Serial.println("Programm wird beendet!");

while (1);

}

else Serial.println("RTC verbunden!");

// Zeitpunkt des Kompilierens als aktuelle Zeit setzen

rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));

// SD-Kartenmodul starten

if (!SD.begin(DatenPin))

{

Serial.println(F("Initialisierung fehlgeschlagen!"));

Serial.println("Programm wird beendet!");

while (1);

}

else Serial.println(F("Initialisierung abgeschlossen"));

// DHT-Sensor starten

dht.begin();

}

Der loop-Teil

void loop() 
{
  if (BTSerial.available()) 
  {
    // vom Smartphone gesendeten Wert lesen
    btDaten = BTSerial.read();

    if (btDaten == '1') 
    {
      DateTime aktuell = rtc.now();
      char Datum[] = "DD.MM.YYYY ";
      char Zeit[] = "hh:mm:ss";

      // Daten lesen
      String Temperatur = String(dht.readTemperature());
      String Luftfeuchtigkeit = String(dht.readHumidity());

      // in Strings umwandeln, . durch , ersetzen
      Temperatur.replace(".", ",");
      Luftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

      // Daten in der App ausgeben
      BTSerial.print(aktuell.toString(Datum));
      BTSerial.print(F(" "));
      BTSerial.println(aktuell.toString(Zeit));
      BTSerial.println(F("Temperatur: "));
      BTSerial.println(Temperatur + "\u00b0C");
      BTSerial.println(F("Luftfeuchtigkeit:"));
      BTSerial.println(Luftfeuchtigkeit + "%");
      BTSerial.println(F("----------"));

      // Daten im Seriellen Monitor ausgeben
      Serial.print(aktuell.toString(Datum));
      Serial.println(aktuell.toString(Zeit));
      Serial.print(F("Temperatur: "));
      Serial.println(Temperatur + " C");
      Serial.print(F("Luftfeuchtigkeit:"));
      Serial.println(Luftfeuchtigkeit);
      Serial.println(F("-------------------------"));
    }

    // Daten in Datei Messung.csv schreiben
    if (btDaten == '2') 
    {
      // Daten lesen
      String Temperatur = String(dht.readTemperature());
      String Luftfeuchtigkeit = String(dht.readHumidity());

      // in Strings umwandeln, . durch , ersetzen
      Temperatur.replace(".", ",");
      Luftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

      /*
        O_CREAT -> Datei erstellen, wenn sie nicht existiert
        O_WRITE -> in die Date schreiben
        O_AT_END -> Startposition zum Schreiben an das Ende der Datei setzen
      */
      Temperaturmessung.open("Messung.csv", O_CREAT | O_WRITE | O_AT_END);

      // wenn die Datei geöffnet werden konnte ...
      if (Temperaturmessung) 
      {
        BTSerial.println(F("Schreibe Messwerte"));

        // Überschrift schreiben
        schreibeUeberschrift();

        DateTime aktuell = rtc.now();
        char Datum[] = "DD.MM.YYYY ";
        char Zeit[] = "hh:mm:ss";
     
        Temperaturmessung.print(aktuell.toString(Datum) + ';');
        Temperaturmessung.print(aktuell.toString(Zeit) +  ';');
        Temperaturmessung.print(Temperatur + ";");
        Temperaturmessung.print(Luftfeuchtigkeit);
        Temperaturmessung.println();

        // Datei schließen
        Temperaturmessung.close();
        BTSerial.println(F("Abgeschlossen."));
      } 
      else BTSerial.println(F("Daten konnten nicht geschrieben werden!"));
    }

    // Daten lesen
    if (btDaten == '3') 
    {
      Temperaturmessung = SD.open("Messung.csv", O_RDONLY);
      if (Temperaturmessung) 
      {
        // solange sich Zeilen in der Datei befinden ...
        while (Temperaturmessung.available()) 
        {
          // ... bis return lesen ('\n')
          String GeleseneZeile = Temperaturmessung.readStringUntil('\n');

          // für die bessere Lesbarkeit ; durch Leerzeichen ersetzen
          GeleseneZeile.replace(";", " ");

          // in der App und im Seriellen Monitor ausgeben
          Serial.println(GeleseneZeile);
          BTSerial.print(GeleseneZeile);         
        }

        // Datei schließen
        Temperaturmessung.close();
      }
      else BTSerial.println(F("Daten konnten nicht geschrieben werden!"));

    }

    // Datei entfernen
    if (btDaten == '4') 
    {
      if (SD.exists("Messung.csv")) 
      {
        SD.remove("Messung.csv");
        Serial.println(F("Datei 'Messung.csv' entfernt!"));
        BTSerial.println(F("Datei 'Messung.csv' entfernt!"));
      }
      else BTSerial.print("Datei nicht gefunden!");
    }
  }
}

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void loop()

{

if (BTSerial.available())

{

// vom Smartphone gesendeten Wert lesen

btDaten = BTSerial.read();

if (btDaten == '1')

{

DateTime aktuell = rtc.now();

char Datum[] = "DD.MM.YYYY ";

char Zeit[] = "hh:mm:ss";

// Daten lesen

String Temperatur = String(dht.readTemperature());

String Luftfeuchtigkeit = String(dht.readHumidity());

// in Strings umwandeln, . durch , ersetzen

Temperatur.replace(".", ",");

Luftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

// Daten in der App ausgeben

BTSerial.print(aktuell.toString(Datum));

BTSerial.print(F(" "));

BTSerial.println(aktuell.toString(Zeit));

BTSerial.println(F("Temperatur: "));

BTSerial.println(Temperatur + "\u00b0C");

BTSerial.println(F("Luftfeuchtigkeit:"));

BTSerial.println(Luftfeuchtigkeit + "%");

BTSerial.println(F("----------"));

// Daten im Seriellen Monitor ausgeben

Serial.print(aktuell.toString(Datum));

Serial.println(aktuell.toString(Zeit));

Serial.print(F("Temperatur: "));

Serial.println(Temperatur + " C");

Serial.print(F("Luftfeuchtigkeit:"));

Serial.println(Luftfeuchtigkeit);

Serial.println(F("-------------------------"));

}

// Daten in Datei Messung.csv schreiben

if (btDaten == '2')

{

// Daten lesen

String Temperatur = String(dht.readTemperature());

String Luftfeuchtigkeit = String(dht.readHumidity());

// in Strings umwandeln, . durch , ersetzen

Temperatur.replace(".", ",");

Luftfeuchtigkeit.replace(".", ",");

O_CREAT -> Datei erstellen, wenn sie nicht existiert

O_WRITE -> in die Date schreiben

O_AT_END -> Startposition zum Schreiben an das Ende der Datei setzen

Temperaturmessung.open("Messung.csv", O_CREAT | O_WRITE | O_AT_END);

// wenn die Datei geöffnet werden konnte ...

if (Temperaturmessung)

{

BTSerial.println(F("Schreibe Messwerte"));

// Überschrift schreiben

schreibeUeberschrift();

DateTime aktuell = rtc.now();

char Datum[] = "DD.MM.YYYY ";

char Zeit[] = "hh:mm:ss";

Temperaturmessung.print(aktuell.toString(Datum) + ';');

Temperaturmessung.print(aktuell.toString(Zeit) + ';');

Temperaturmessung.print(Temperatur + ";");

Temperaturmessung.print(Luftfeuchtigkeit);

Temperaturmessung.println();

// Datei schließen

Temperaturmessung.close();

BTSerial.println(F("Abgeschlossen."));

}

else BTSerial.println(F("Daten konnten nicht geschrieben werden!"));

}

// Daten lesen

if (btDaten == '3')

{

Temperaturmessung = SD.open("Messung.csv", O_RDONLY);

if (Temperaturmessung)

{

// solange sich Zeilen in der Datei befinden ...

while (Temperaturmessung.available())

{

// ... bis return lesen ('\n')

String GeleseneZeile = Temperaturmessung.readStringUntil('\n');

// für die bessere Lesbarkeit ; durch Leerzeichen ersetzen

GeleseneZeile.replace(";", " ");

// in der App und im Seriellen Monitor ausgeben

Serial.println(GeleseneZeile);

BTSerial.print(GeleseneZeile);

}

// Datei schließen

Temperaturmessung.close();

}

else BTSerial.println(F("Daten konnten nicht geschrieben werden!"));

}

// Datei entfernen

if (btDaten == '4')

{

if (SD.exists("Messung.csv"))

{

SD.remove("Messung.csv");

Serial.println(F("Datei 'Messung.csv' entfernt!"));

BTSerial.println(F("Datei 'Messung.csv' entfernt!"));

}

else BTSerial.print("Datei nicht gefunden!");

}

Die Funktion schreibeUeberschrift

void schreibeUeberschrift() 
{
  Temperaturmessung.println();
  Temperaturmessung.print(F("Datum"));
  Temperaturmessung.print(";");
  Temperaturmessung.print(F("Zeit"));
  Temperaturmessung.print(";");
  Temperaturmessung.print(F("Temperatur in C"));
  Temperaturmessung.print(";");
  Temperaturmessung.print(F("Luftfeuchtigkeit in %"));
  Temperaturmessung.println();
}

Ziel des Projekts

Benötigte Bauteile

Messwerte anzeigen

Der Schaltplan

Smartphone-App BLE Serial tiny

Benötigte Bibliothek

Das Programm

Der setup-Teil

Der loop-Teil

Messwerte sammeln, anzeigen und speichern

Zusätzlich benötigte Bauteile:

Der Schaltplan

Anzeige auf dem Smartphone

Zusätzlich benötigte Bibliotheken

Bibliotheken und Variable

Der setup-Teil

Der loop-Teil

Die Funktion schreibeUeberschrift

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