Arduino 101: Schrittzähler (Pedometer) mit DHT11 & LCD-Display

Benötigte Komponenten

Über dieses Projekt

Entwickelt für eine Wissenschaftsmesse („My body, my world“). Das Gerät misst:

• Schritte (via onboard 6-Achsen-IMU des Arduino 101 / CurieIMU)
• Zurückgelegte Strecke (Schrittlänge × Schritte)
• Verbrannte Kalorien (Gewicht & Größe basierte Formel)
• Umgebungstemperatur & Luftfeuchte (DHT11)

Alle Daten werden nacheinander auf dem 16×2 LCD angezeigt. Das Gehäuse wurde 3D-gedruckt, Stromversorgung über 9 V Block.

Warum ein Schrittzähler?

Bewegungsmangel ist weit verbreitet. Ein tragbares Gerät, das Schritte, Distanz, Kalorien und Umgebungsdaten anzeigt, motiviert zu mehr Aktivität und besserem Körperbewusstsein.

Code

Verwendete Bibliotheken: CurieIMU (Schrittzähler-Interrupt), DHT/DHT_U (Temperatur/Feuchte), LiquidCrystal (LCD).

Wichtige Code-Abschnitte:

• Setup: IMU initialisieren, Schrittzähler aktivieren, Interrupt-Callback registrieren (CurieIMU.attachInterrupt(eventCallback)).
• Loop: Zyklisch Anzeige aktualisieren: Schritte → Kalorien → Distanz → Temperatur → Feuchte (je 3–4 s).
• Formeln:
  • Schrittlänge = 0,30 × Körpergröße (cm)
  • Kalorien/km = (0,57 × Gewicht_kg × 1,6) / 0,453
  • Schritte/Meile = 160000 / Schrittlänge
  • Distanz (m) = Schrittlänge × Schritte / 100
  • Kalorien = Schritte × (Schritte / Schritte_pro_Meile) × Kalorien_pro_km … (vereinfacht im Code)

// Kern-Setup
CurieIMU.begin();
CurieIMU.setStepDetectionMode(CURIE_IMU_STEP_MODE_NORMAL);
CurieIMU.setStepCountEnabled(true);
CurieIMU.attachInterrupt(eventCallback);
CurieIMU.interrupts(CURIE_IMU_STEP);

// Interrupt-Callback
static void eventCallback(void) {
  if (CurieIMU.stepsDetected()) updateStepCount();
}

// Loop: Anzeige-Sequenz
void loop() {
  // Schritte
  lcd.clear(); lcd.print("Steps: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(lastStepCount); delay(4000);
  // Kalorien
  calories_burned = lastStepCount * (lastStepCount / passos_por_milha);
  lcd.clear(); lcd.print("Calories B.: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(calories_burned); lcd.print(" Kcal"); delay(4000);
  // Distanz
  distance = (comprimento_do_passo * lastStepCount) / 100;
  lcd.clear(); lcd.print("Distance: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(distance); lcd.print(" Meters"); delay(4000);
  // Temperatur
  dht.temperature().getEvent(&event);
  lcd.clear(); lcd.print("Temperature: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(event.temperature); lcd.print(" C*"); delay(3000);
  // Feuchte
  dht.humidity().getEvent(&event);
  lcd.clear(); lcd.print("Humidity: "); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(event.relative_humidity); lcd.print("%"); delay(3000);
  // Heartbeat-LED
  digitalWrite(13, blinkState); blinkState = !blinkState; delay(300);
}

Schaltplan

LCD: RS→D12, EN→D10, D4→D5, D5→D4, D6→D3, D7→D2 (4-Bit-Modus). Kontrast-Poti an V0. DHT11 Data → D8. Arduino 101 via USB oder 9 V an Vin/GND.

Hinweis

Arduino 101 ist eingestellt (EOL), aber das Prinzip (IMU-Schrittzähler + Umgebungsensoren) lässt sich auf Nano 33 BLE Sense, ESP32 oder RP2040 mit externem IMU (MPU6050/ICM20649) übertragen.