.. note::
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.. _2.2.3_py_pi5:
2.2.3 DHT-11
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Introduzione
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In questa lezione imparerai a connettere e leggere i dati da un sensore di temperatura e umidità DHT11 utilizzando un Raspberry Pi. Vedrai come configurare il sensore, leggere la temperatura in Celsius e Fahrenheit e ottenere letture di umidità. Questo progetto introduce all’uso di sensori esterni, alla gestione dei dati in tempo reale e alla gestione delle eccezioni di base in Python.
Componenti Necessari
-------------------------------
In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.
.. image:: ../img/list_2.2.3_dht-11.png
Schema Elettrico
------------------
.. image:: ../img/image326.png
Procedure Sperimentali
------------------------
**Passo 1:** Costruisci il circuito.
.. image:: ../img/image207.png
**Passo 2:** Vai nella cartella del codice.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python_pi5/
**Passo 3:** Esegui il file eseguibile.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 2.2.3_DHT.py
Quando il codice è in esecuzione, il programma stamperà a schermo la
temperatura e l'umidità rilevate dal DHT11.
.. warning::
Se compare l'errore ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, consulta :ref:`faq_soc`
**Codice**
.. note::
Puoi **Modificare/Reimpostare/Copiare/Eseguire/Interrompere** il codice qui sotto. Prima di farlo, però, vai al percorso del codice sorgente, come ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python_pi5``.
.. raw:: html
.. code-block:: python
from gpiozero import OutputDevice, InputDevice
import time
class DHT11():
MAX_DELAY_COUINT = 100
BIT_1_DELAY_COUNT = 10
BITS_LEN = 40
def __init__(self, pin, pull_up=False):
self._pin = pin
self._pull_up = pull_up
def read_data(self):
bit_count = 0
delay_count = 0
bits = ""
# -------------- invia avvio --------------
gpio = OutputDevice(self._pin)
gpio.off()
time.sleep(0.02)
gpio.close()
gpio = InputDevice(self._pin, pull_up=self._pull_up)
# -------------- attendi risposta --------------
while gpio.value == 1:
pass
# -------------- leggi dati --------------
while bit_count < self.BITS_LEN:
while gpio.value == 0:
pass
# st = time.time()
while gpio.value == 1:
delay_count += 1
# break
if delay_count > self.MAX_DELAY_COUINT:
break
if delay_count > self.BIT_1_DELAY_COUNT:
bits += "1"
else:
bits += "0"
delay_count = 0
bit_count += 1
# -------------- verifica --------------
humidity_integer = int(bits[0:8], 2)
humidity_decimal = int(bits[8:16], 2)
temperature_integer = int(bits[16:24], 2)
temperature_decimal = int(bits[24:32], 2)
check_sum = int(bits[32:40], 2)
_sum = humidity_integer + humidity_decimal + temperature_integer + temperature_decimal
# print(bits)
# print(humidity_integer, humidity_decimal, temperature_integer, temperature_decimal)
# print(f'sum:{_sum}, check_sum:{check_sum}')
# print()
if check_sum != _sum:
humidity = 0.0
temperature = 0.0
else:
humidity = float(f'{humidity_integer}.{humidity_decimal}')
temperature = float(f'{temperature_integer}.{temperature_decimal}')
# -------------- ritorno --------------
return humidity, temperature
if __name__ == '__main__':
dht11 = DHT11(17)
while True:
humidity, temperature = dht11.read_data()
print(f"{time.time():.3f} temperature:{temperature}°C humidity: {humidity}%")
time.sleep(2)
**Spiegazione del Codice**
.. code-block:: python
def read_data(self):
bit_count = 0
delay_count = 0
bits = ""
# -------------- invia avvio --------------
gpio = OutputDevice(self._pin)
gpio.off()
time.sleep(0.02)
gpio.close()
gpio = InputDevice(self._pin, pull_up=self._pull_up)
#...
Questa funzione implementa le funzioni del DHT11, memorizzando i dati
rilevati nell'array bits[]. Il DHT11 trasmette dati a 40 bit alla volta:
i primi 16 bit riguardano l'umidità, i successivi 16 bit la temperatura
e gli ultimi otto bit vengono usati per la verifica. Il formato dei dati è:
**8bit di dati interi per l'umidità** +\ **8bit di dati decimali per l'umidità**
+\ **8bit di dati interi per la temperatura** + **8bit di dati decimali per la temperatura**
+ **8bit di bit di controllo**.
Quando la validità è confermata tramite il bit di controllo, la funzione
restituisce due risultati: 1. errore; 2. umidità e temperatura.
.. code-block:: python
_sum = humidity_integer + humidity_decimal + temperature_integer + temperature_decimal
if check_sum != _sum:
humidity = 0.0
temperature = 0.0
else:
humidity = float(f'{humidity_integer}.{humidity_decimal}')
temperature = float(f'{temperature_integer}.{temperature_decimal}')
Ad esempio, se i dati ricevuti sono 00101011 (8 bit di umidità intera)
00000000 (8 bit di umidità decimale) 00111100 (8 bit di temperatura intera)
00000000 (8 bit di temperatura decimale) 01100111 (bit di controllo)
**Calcolo:**
00101011+00000000+00111100+00000000=01100111.
Se il risultato finale è uguale ai dati del bit di controllo, la trasmissione dei dati è anomala: ritorna False.
Se il risultato finale è uguale ai dati del bit di controllo,
i dati ricevuti sono corretti e verranno restituiti ``humidity`` e ``temperature`` e verrà visualizzato
\"Umidità = 43%, Temperatura = 60°C\".