Arduino-lämpömittari ZigBee-yhteydellä

Abstract

Opinnäytetyön tarkoitus oli toteuttaa lämpötila-anturilla varustettu Arduino, joka lähettää anturin tiedot langattomalla ZigBee-yhteydellä toiselle Arduinolle. Toinen Arduino vastaanottaa datan ja tulostaa sen näytölle. Lämpötila-anturi ja näyttö voivat siis olla fyysisesti eri paikoissa ZigBee-yhteyden kantaman sisällä. Valmis tuotos jäi omaan käyttöön ja sitä käytetään varastotilan lämpötilan seurantaan.

Teoriaosuudessa käsiteltiin Arduino-kehitysalustan ja ZigBee-tekniikan perusteita. Niihin perehdyttiin vastaavasti aiheita käsittelevien Internet-sivustojen ja kirjallisuuden avulla. Työn toteutuksessa apuna käytettiin Arduino Projects Book -kirjaa, jonka esimerkit selventävät Arduinon kytkentöjä ja ohjelmointia.

Arduino-lämpömittarilla suoritettiin testit, joissa mitattiin lämpötila-anturin tarkkuus verrattuna toiseen digitaaliseen lämpömittariin ja langattoman yhteyden signaalin kantamaa. Tulosten perusteella lämpötila-anturi on tarpeeksi tarkka, mutta langaton yhteys Arduinojen välillä toimi vain yhdessä varastotilassa, joka sijaitsee 12 metrin etäisyydellä mittauspisteestä. Testauksessa havaittiin, että signaalin kantama jäi alle XBee-moduulin spesifikaation signaalin kantamasta sekä sisällä että ulkona.

Työtä on mahdollista kehittää eteenpäin parantamalla mittaustarkkuutta ja luomalla anturiverkko, jolloin lämpötilaa voidaan mitata monesta eri paikasta samaan aikaan. Kuitenkin Arduino-lämpömittari on sellaisenaan toimiva ja haluttu lopputulos saavutettiin.

The purpose of this Bachelor's thesis was to create an Arduino equipped with a temperature sensor. This Arduino sends the sensor's information to a second Arduino using a wireless ZigBee connection. The second Arduino receives the data and prints it on a display screen. The temperature sensor and the display screen can physically be in different locations within the ZigBee connection's signal range. The final product was left in personal use and it is used to measure temperature in a storage unit.

The theoretical part of this thesis covered the basics of Arduino development platform and ZigBee technology. They were familiarized by studying related Internet sites and literature accordingly. The implementation of the product was finished with the help of the Arduino Projects Book, which clarifies the wiring and programming of Arduino.

A series of tests were conducted with the Arduino thermometer to measure the accuracy of the temperature sensor compared to another digital thermometer and the range of the wireless connection. Based on the results the temperature sensor is accurate enough, but the wireless connection between the two Arduinos only worked in one storage unit located 12 meters from the measuring point. During the tests, it was noticed that the signal range stayed below the specification of the XBee module both inside and outside.

It is possible to further develop the product by improving the measurement accuracy and creating a sensor network so that the temperature can be measured from many different locations at the same time. However the Arduino thermometer is functional as it is and the desired result was achieved.