Wetterstation mit UNO R4 Wifi und DHT11/DHT22

Lesezeit: 6 Minuten

Inhalt

Die Hardware
Die Schaltung
Vorbereitung
Wetterstation im Seriellen Monitor
- Benötigte Bibliothek
- Das Programm
Wetterstation im Browser anzeigen
- Das Programm

Das Programm misst die Temperatur mit einem DHT11/DHT22. Das aktuelle Datum und die aktuelle Zeit wird über WiFi ermittelt. Die Daten werden im Seriellen Monitor und im Webbrowser dargestellt.

Die Hardware

Die Pinbelegung kann sich von der hier gezeigten unterscheiden. Achte auf die Beschriftung auf dem Modul!

Die Schaltung

Arduino R4 WiFi und DHT11 Betrieb mit einem Batteriepack

Vorbereitung

Zunächst musst du über den Boardverwalter das Board installieren:

Wenn das Board angeschlossen ist, kann der USB-Anschluss ausgewählt werden. Der Name des Anschlusses unterschiedet sich je nach verwendetem Betriebssystem.

Wetterstation im Seriellen Monitor

Benötigte Bibliothek

Das Programm

Das Programm ermittelt die Messwerte für Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

So sieht es aus:

#include "DHT.h"

int Wartezeit = 5000;

// Pin des Sensors
int SENSOR_DHT = 7;

// DHT11
#define SensorTyp DHT11

// DHT22
// #define SensorTyp DHT22

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

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);
  delay(1000);
 
  // Temperatursensor starten
  dht.begin();

  Serial.println();
}

void loop() 
{
  String Temperatur = String(dht.readTemperature());
  Temperatur.replace(".", ",");
  Serial.println("Temperatur: " + Temperatur + " °C");
  String Luftfeuchtigkeit = String(dht.readHumidity());
  Luftfeuchtigkeit.replace(".", ",");
  Serial.println("Luftfeuchtigkeit: " + Luftfeuchtigkeit + " %");

  Serial.println();
  delay(Wartezeit);
}

Wetterstation im Browser anzeigen

Jetzt sollen die gemessenen Daten, Datum und Zeit in einem Browser angezeigt werden.

So sieht es aus:

Das Programm

Zusätzlich benötigte Bibliothek

Im Seriellen Monitor wird die verwendete IP-Adresse angezeigt. Diese Adresse musst du in einem Browser deiner Wahl eingeben.

Bibliotheken und Variable

#include "DHT.h"
#include "WiFiS3.h"
#include "NTP.h"

// Pin des Sensors
int SENSOR_DHT = 7;

// DHT11
#define SensorTyp DHT11

// DHT22
// #define SensorTyp DHT22

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

// SSID und Passwort des Routers
char Router[] = "Router_SSID";
char Passwort[] = "xxxxxxxx";

WiFiServer WiFiServer(80);
WiFiClient WiFiClient;
WiFiUDP wifiUdp;
NTP ntp(wifiUdp);

Der setup-Teil

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

  // Verbindung aufbauen
  WiFi.begin(Router, Passwort);
  if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) 
  {
    Serial.println(F("Verbindungsaufbau gescheitert!"));
  }

  Serial.print("Verbindung aufbauen mit ");
  Serial.println(Router);

  // Webserver starten
  WiFiServer.begin();

  // IP des Servers/des verbundenen Computers anzeigen
  Serial.print("Server: ");
  Serial.println(WiFi.SSID());

  // IP des Arduinos anzeigen
  Serial.print("IP Adresse Arduino DHCP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  /*
    Zeitzone
    CEST: Central European Summertime
    Beginn europäische Sommerzeit letzter Sonntag im März 2 Uhr GMT + 2 Stunden
  */
  ntp.ruleDST("CEST", Last, Sun, Mar, 2, 120);

  // CET: Central European Time
  // Beginn Normalzeit letzter Sonntag im Oktober 3 Uhr GMT + 1 Stunde
  ntp.ruleSTD("CET", Last, Sun, Oct, 3, 60);

  // ntp starten
  ntp.begin();

  // Zeit holen
  ntp.update();

  // Zeit mit formatedTime() anzeigen:
  // %d = Tag, %m = Monat, %Y = Jahr, %T = Zeit in Stunden, Minuten, Sekunden
  Serial.println(ntp.formattedTime("%d.%m.%Y Uhrzeit: %T"));
  dht.begin();
}

Der loop-Teil

void loop()
{
  WiFiClient = WiFiServer.available();
  if (WiFiClient) 
  {
    // Seite aufbauen wenn SeiteAufbauen true ist
    boolean SeiteAufbauen = true;
    while (WiFiClient.connected())
    {
      if (WiFiClient.available())
      {
        char Zeichen = WiFiClient.read();
        if (Zeichen == '\n' && SeiteAufbauen)
        {
          // HTTP-Anforderung senden
          WiFiClient.println("HTTP/1.1 200 OK");
          WiFiClient.println("Content-Type: text/html");
          // Leerzeile zwingend erforderlich
          WiFiClient.println();

          /*
            HTML-Seite aufbauen
            die folgenden Anweisungen müssen mit print oder println gesendet werden
            println "verschönert" den Quelltext
            " muss mit \" maskiert werden
          */
          WiFiClient.println("<!doctype html>");
          WiFiClient.println("<html>");
          WiFiClient.println("<body>");

          // alle 60 Sekunden aktualisieren mit meta-Tag
          WiFiClient.println("<meta http-equiv=\"refresh\" content=\"60\">");
          WiFiClient.println("<h1> Temperatur und Luftfeuchtigkeit messen</h1>");
          WiFiClient.println("<hr />");
          WiFiClient.print("<h2>Letzte Messung: ");

          // formatedTime() zeigt Wochentage in englischer Sprache
          // -> müssen einzeln abgefragt werden
          switch (ntp.weekDay())
          {
            case 0:
              WiFiClient.print("Sonntag");
              break;
            case 1:
              WiFiClient.print("Montag");
              break;
            case 2:
              WiFiClient.print("Dienstag");
              break;
            case 3:
              WiFiClient.print("Mittwoch");
              break;
            case 4:
              WiFiClient.print("Donnerstag");
              break;
            case 5:
              WiFiClient.print("Freitag");
              break;
            case 6:
              WiFiClient.print("Samstag");
              break;
          }
          WiFiClient.print(", ");
          WiFiClient.print(ntp.formattedTime("%d.%m.%Y Uhrzeit: %T"));
          WiFiClient.println("</h2>");
          WiFiClient.println("<hr />");

          // Temperatur
          String Temperatur = String(dht.readTemperature());
          Temperatur.replace(".", ",");
          WiFiClient.print("<b>Temperatur:</b><blockquote>");
          WiFiClient.println(Temperatur + " &deg;C</blockquote>");

          WiFiClient.println("<br>");

          // Luftfeuchtigkeit
          String Luftfeuchtigkeit = String(dht.readHumidity());
          Luftfeuchtigkeit.replace(".", ",");
          WiFiClient.print("<b>Luftfeuchtigkeit:</b><blockquote>");
          WiFiClient.println(Luftfeuchtigkeit + " %</blockquote>");
          WiFiClient.println("<br>");
         
          WiFiClient.println("<hr>");
          WiFiClient.println("<form>");

          // Button formatieren
          WiFiClient.print("<input style=\"font-size:16pt; font-weight:bold;");
          WiFiClient.print("background-color:#55A96B;");
          WiFiClient.print("display:block; cursor:pointer;\"type=\"button\"");
          WiFiClient.println(" onClick=\"location.href='WiFi.localIP()'\" value=\"aktualisieren\">");
          WiFiClient.println("</form>");
          WiFiClient.println("<hr />");

          // IPs anzeigen
          WiFiClient.print(F("<b>Eigene IP: "));
          WiFiClient.print(WiFiClient.remoteIP());
          WiFiClient.print(F("</b>"));
          WiFiClient.print(F("<br><b>IP Klient: "));
          WiFiClient.print(WiFi.localIP());
          WiFiClient.print(F("</b>"));
          WiFiClient.println("</b>");
          WiFiClient.println("</body>");
          WiFiClient.print("</html>");
          
          // HTTP-Antwort endet mit neuer Zeile
          WiFiClient.println();
          
          // Seite vollständig geladen -> loop verlassen
          break;
        }
        if (Zeichen == '\n') SeiteAufbauen = true;
        else if (Zeichen != '\r') SeiteAufbauen = false;
      }
    }
    delay(1);
    WiFiClient.stop();
  }
}