Weerstation maken met een Arduino: Simpel en snel!

Wil jij een weerstation maken (met een Arduino)? Dan zit je hier goed! In dit artikel leer je hoe je een weerstation prototype maakt. Dit is simpel en snel gedaan. Als je echt meer werk van je eigen weerstation wil maken, dan staan er ook nog goede tips om je weerstation uit te breiden. Verbind bijvoorbeeld je eigen weerstation met WiFi en meerdere sensoren. Van het weerstation prototype kan je een echt product maken. Lees lekker verder!

Weerstation prototype maken met een Arduino

We gaan hier een weerstation prototype maken die de temperatuur en luchtvochtigheid meet. Het is een simpel prototype dat je snel hebt gemaakt.

Met een Arduino is het mogelijk om een weerstation prototype te maken. Weet je nog niet goed wat een Arduino is? Dan is het leuk om het artikel “Wat is een Arduino?” te lezen.

Het is goed om simpel te beginnen, omdat je dan ziet dat het helemaal niet zo lastig is en je enthousiast wordt om je eigen weerstation uit te breiden. Misschien wil je van het prototype wel een echt product maken?

Wat heb je nodig?

Eerst is het belangrijk om te weten wat je allemaal nodig hebt. Hieronder staan de benodigdheden op een rijtje:

• Arduino Uno – In “Arduino kopen” lees je waar je goede starter kits kan kopen of een losse Arduino Uno.
• Een breadboard – Bij een Arduino Starter Kit zitten vaak één of meerdere breadboards. Je zou ook een los breadboard kunnen kopen.
• DHT11 sensor met drie pinnen – Onder andere bij Conrad te koop.
• Drie breadboard jumper wires (Male/Male) – Zitten vaak bij een Arduino Starter Kit. Je zou het ook los kunnen kopen, onder andere bij Electronica Voor Jou.

Wij gebruiken de DHT11 met drie pinnen (KY-015). De DHT11 met vier pinnen is bekender en wordt vaker gebruikt. Het circuit van de KY-015 is iets makkelijker, omdat het weerstandje er al in is gebouwd.

Je zou ook een “normale” DHT11 sensor met vier pinnen kunnen kopen. Het enige wat je dan aan moet passen is het circuit en je hebt een 4.7k Ohm weerstandje nodig. Bij Kiwi Electronics bestel je de DHT11 met 4 pinnen en het weerstandje eenvoudig.

In het volgende hoofdstuk zie je ook het circuit van de DHT11 met vier pinnen. De andere instructies zijn hetzelfde.

Weerstation werkend maken

Je weet nu wat je allemaal nodig hebt om van start te gaan. Dat is allemaal leuk en aardig, maar we willen natuurlijk wel een werkend weerstation maken.

Circuit DHT11 drie pinnen (KY-015)

Eerst gaan we kijken naar het circuit voor de DHT11 met 3 pinnen. Deze DHT11 zie je ook bovenaan dit artikel op de afbeelding. Aan de hand van deze afbeelding kan je makkelijk zelf de connecties maken:

De linker data pin van de KY-015 verbinden we via het blauwe kabeltje met pin 2 (digital) op de Arduino Uno. In de code die we zo gaan zien, staat ook dat de DHT11 sensor verbonden is met de Arduino via pin 2 (digital). Het is makkelijk om gelijk de goede connectie te maken.

De middelste pin (+) van de KY-015 verbinden we via het rode kabeltje met 5V op de Arduino Uno. Als je het verbindt met 3.3V op de Arduino Uno zou het ook moeten werken.

In de KY-015 zit al een weerstandje ingebouwd, daarom zie je dat ook niet terug in het circuit. Bij de DHT11 met vier pinnen heb je wel een weerstandje (4.7k Ohm) nodig.

Tot slot maken we via het zwarte kabeltje een verbinding tussen de rechter pin (-) van de KY-015 en de ground (GND) van de Arduino Uno. Op deze manier is het cirkeltje rond en heb je een goede verbinding gemaakt. De stroomkring is goed.

Circuit DHT11 vier pinnen

Als je de DHT11 met 4 pinnen hebt, zal je zien dat je ook nog een weerstandje (4.7k Ohm) nodig hebt. Aan de hand van deze afbeelding kan je makkelijk de connecties maken:

Je ziet dat er maar drie draadjes lopen van de DHT11 naar de Arduino Uno. Eén pin van de DHT11 met vier pinnen heeft namelijk geen functie. Op de afbeelding zie je wel welke dat is.

Het rode draadje gaat van de linker DHT11 pin (+) naar de 3.3V op de Arduino Uno. 5V zou ook kunnen, maar het is veiliger om voor 3.3V te kiezen.

De tweede pin van links op de DHT11 (Data) maakt verbinding via het blauwe draadje met pin 2 (digital) van de Arduino Uno. Net zoals bij de KY-015 doen we dat, omdat het zo in de code is ingesteld die we zo gaan gebruiken.

Met het zwarte draadje is de rechter pin (-) van de DHT11 verbonden met de ground (GND) op de Arduino Uno. Op deze manier is het circuit bijna goed.

Om het helemaal goed af te maken, plaatsen we nog een weerstandje (4.7k Ohm) tussen de data en 3.3V, zoals je ziet op de afbeelding.

Arduino IDE downloaden

Om code te schrijven die je naar de Arduino gaat uploaden, heb je een ontwikkelomgeving nodig. De Arduino IDE is de ontwikkelomgeving die je nodig hebt.

Download de goede Arduino IDE voor jouw besturingssysteem, zodat je verder kan. Wij maken hier geen gebruik van de app, maar je zou het uiteraard wel kunnen uitproberen.

Library downloaden

Voor de DHT11 heb je een library nodig. Deze gaan we nu downloaden. Open eerst je Arduino IDE. Ga naar Tools > Manage Libraries (Ctrl + Shift + I). Zoek op “dht” en installeer “DHT sensor library by Adafruit”:

Daarna zie je dit en klik je op “Install all”:

Als je dit hebt gedaan dan heb je de benodigde libraries geïnstalleerd en kan je door naar de code.

Code

We hoeven nu niet zelf code te gaan schrijven. De “DHT sensor library” van Adafruit heeft namelijk al een mooi voorbeeld voor je klaar staan. Natuurlijk zou je deze code wel kunnen aanpassen en eventueel voor een project kunnen gebruiken.

In het artikel “Arduino programmeertaal” lees je meer over de programmeertaal van de Arduino IDE.

Om het voorbeeld te openen ga je naar File > Examples > DHT sensor library > DHTtester:

In de code staat veel commentaar en kan je precies zien wat het allemaal betekent. Hier leer je veel van. Belangrijk is om wel het juiste “type” te uncommenten. Wij gebruiken de DHT11:

// Uncomment whatever type you're using!
#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11
//#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)

Bovenaan de code zie je ook dat de DHTPIN op 2 staat. Zo staat het ook in het circuit en dat heb je ook toegepast als het goed is bij het maken van de connecties. Stel dat je van DHTPIN 4 maakt in de code, dan verbind je het blauwe draadje met pin 4 (digital) op de Arduino Uno. Zo simpel is het.

Weerstation aansluiten, code uploaden en starten

We zijn er bijna! Met een USB kabel sluit je de Arduino Uno aan op je computer. Daarna ga je naar Tools > Board en selecteer je Arduino Uno. Daaronder staat Port. Daar selecteer je de juiste poort waarop je Arduino Uno is aangesloten.

Nu gaan we de code uploaden naar de Arduino Uno. Die doe je door op het pijltje naar rechts te klikken bovenaan de Arduino IDE (Wit geselecteerd):

Als het gelukt is, klik je op Ctrl + Shift + M en start je de seriële monitor. Je ziet dat de temperatuur en luchtvochtigheid worden gemeten. Je ziet nu live de waardes! Probeer eens te blazen op de DHT11 sensor en je zal zien dat de luchtvochtigheid en temperatuur verandert.

Zo eenvoudig en leuk kan het dus zijn om je eigen weerstation (Prototype) te maken met een Arduino Uno.

Ideeën om je eigen weerstation uit te breiden

Je hebt nu een eigen weerstation gemaakt, maar je weerstation kan momenteel alleen maar de temperatuur en luchtvochtigheid meten. Hieronder staan enkele ideeën om je weerstation uit te breiden:

• Water level sensor verbinden aan de Arduino om bijvoorbeeld te gebruiken voor een regenmeter.
• Weerstation verbinden met WiFi, bijvoorbeeld met de ESP8266.
• Windsnelheid meten met een anemometer.

We hebben je een paar voorzetjes gegeven en er is natuurlijk nog veel meer mogelijk. Het is leuk om zelf ook op onderzoek uit te gaan en uit te zoeken wat er allemaal nog meer mogelijk is. Daar leer je veel van.

Belangrijk is om wel eerst alles te testen op een prototype. Wanneer je alles goed hebt getest en alles werkt goed, dan kan je er eventueel een product van maken.

Heb je nog moeite met het begrijpen van een Arduino of wil je er meer over leren? Volg dan een Arduino cursus.

Van prototype naar product

Je hebt een mooi weerstation prototype gemaakt met een Arduino Uno. Dit weerstation meet de temperatuur en luchtvochtigheid. Echter moet je het nu met een USB kabel aansluiten op je computer en is het bijvoorbeeld nog niet in je tuin te gebruiken.

Wil je daar verandering in brengen? Hier een aantal tips om naar een echt product toe te werken:

• Zorg voor voeding, zoals een powerbank of batterijen. Bij HobbyElectronica zijn verschillende soorten voedingen voor de Arduino te koop.
• Een breadboard is bedoeld voor prototypes, zodat je een circuit/stroomkring kan maken zonder te hoeven solderen. Bij een product is een printplaatje nodig om zelf alle componenten aan elkaar te solderen.
• We hebben nu de waardes alleen afgelezen van een seriële monitor op de computer. Koop bijvoorbeeld een LCD schermpje om de waardes daarop af te lezen.
• Verbind je eigen weerstation met WiFi, bijvoorbeeld met de ESP8266. Op deze manier kan je bijvoorbeeld data van het huidige weer sturen vanuit je eigen weerstation naar je smartphone.
• Werk je weerstation netjes af en maak bijvoorbeeld met hout een doosje. Als je een beetje kan klussen is dat niet zo moeilijk.

Hopelijk heb je genoeg inspiratie opgedaan om lekker aan de slag te gaan!

Heb je nog vragen en/of opmerkingen? Laat dan hieronder een reactie achter of neem contact op.