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6.2 - Temperatur - Feuchtigkeit

Temperatur und Feuchtigkeit sind sowohl in Bezug auf die physikalische Größe selbst als auch auf das alltägliche Leben der Menschen eng miteinander verbunden. Die Temperatur und Feuchtigkeit der menschlichen Umgebung haben direkten Einfluss auf die thermoregulatorische Funktion und den Wärmeübertragungseffekt des menschlichen Körpers. Dies wirkt sich weiter auf die Denkaktivität und den mentalen Zustand aus und beeinflusst damit die Effizienz unseres Lernens und Arbeitens.

Die Temperatur ist eine der sieben grundlegenden physikalischen Größen im Internationalen Einheitensystem und dient zur Messung des Wärmezustands eines Objekts. Das Grad Celsius ist eine der weltweit am häufigsten verwendeten Temperaturskalen und wird durch das Symbol „℃“ ausgedrückt.

Feuchtigkeit ist die Konzentration von Wasserdampf in der Luft. Die relative Luftfeuchtigkeit wird im Alltag häufig verwendet und in %RH angegeben. Sie steht in engem Zusammenhang mit der Temperatur. Für ein bestimmtes Volumen eingeschlossenen Gases gilt: Je höher die Temperatur, desto niedriger die relative Feuchtigkeit und umgekehrt.

img_Dht11

In diesem Kit ist ein grundlegender digitaler Temperatur- und Feuchtigkeitssensor, der DHT11, enthalten. Er verwendet einen kapazitiven Feuchtigkeitssensor und einen Thermistor, um die umgebende Luft zu messen und gibt ein digitales Signal an den Datenpins aus (keine analogen Eingangspins erforderlich).

Erforderliche Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name

ARTIKEL IN DIESEM KIT

KAUF-LINK

Kepler-Kit

450+

Kepler Ultimate Kit

Sie können die einzelnen Komponenten auch über die untenstehenden Links erwerben.

SN

KOMPONENTENBESCHREIBUNG

ANZAHL

KAUF-LINK

1

Den Pico W kennenlernen

1

KAUFEN

2

Micro-USB-Kabel

1

3

Steckbrett

1

KAUFEN

4

Jumperkabel

Mehrere

KAUFEN

5

DHT11 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor

1

KAUFEN

Schaltplan

sch_dht11

Verkabelung

wiring_dht11

Code

Bemerkung

  • Die Datei 6.2_dht11.ino finden Sie im Pfad kepler-kit-main/arduino/6.2_dht11.

  • Oder kopieren Sie diesen Code in die Arduino IDE.

  • Vergessen Sie nicht, die Platine (Raspberry Pi Pico) und den richtigen Port auszuwählen, bevor Sie auf den Hochladen-Button klicken.

  • Die Bibliothek DHT sensor library wird hier verwendet. Sie können sie über den Bibliotheksmanager installieren.

    ../_images/lib_dht.png

Nach dem Ausführen des Codes werden Sie sehen, dass der Serielle Monitor kontinuierlich die Temperatur und die Feuchtigkeit ausgibt. Im Laufe der stabilen Programmausführung werden diese beiden Werte immer präziser.

Wie funktioniert es?

  1. Einbindung notwendiger Bibliotheken und Definition von Konstanten. Dieser Teil des Codes bindet die DHT-Sensorbibliothek ein und definiert die Pinnummer sowie den Sensortyp, der in diesem Projekt verwendet wird.

    #include <DHT.h>
#define DHTPIN 16       // Definiere den Pin für den Anschluss des Sensors
#define DHTTYPE DHT11  // Definiere den Sensortyp

  2. Erstellung eines DHT-Objekts. Hier erstellen wir ein DHT-Objekt unter Verwendung der definierten Pinnummer und des Sensortyps.

    DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);  // Erstelle ein DHT-Objekt

  3. Diese Funktion wird einmal ausgeführt, wenn der Arduino startet. Wir initialisieren die serielle Kommunikation und den DHT-Sensor in dieser Funktion.

    void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println(F("DHT11 Test!"));
  dht.begin();  // Initialisiere den DHT-Sensor
}

  4. Hauptschleife. Die Funktion loop() läuft kontinuierlich nach der Setup-Funktion. Hier lesen wir die Luftfeuchtigkeit und Temperatur aus, berechnen den Hitzeindex und geben diese Werte im seriellen Monitor aus. Wenn das Auslesen des Sensors fehlschlägt (NaN zurückgibt), wird eine Fehlermeldung ausgegeben.

    Hinweis

    Der heat index ist eine Methode, um zu messen, wie heiß es sich draußen anfühlt, indem die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit kombiniert werden. Er wird auch als „gefühlte Temperatur“ oder „scheinbare Temperatur“ bezeichnet.

    void loop() {
  delay(2000);
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();
  float f = dht.readTemperature(true);
  if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {
    Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!"));
    return;
  }
  float hif = dht.computeHeatIndex(f, h);
  float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);
  Serial.print(F("Humidity: "));
  Serial.print(h);
  Serial.print(F("%  Temperature: "));
  Serial.print(t);
  Serial.print(F("°C "));
  Serial.print(f);
  Serial.print(F("°F  Heat index: "));
  Serial.print(hic);
  Serial.print(F("°C "));
  Serial.print(hif);
  Serial.println(F("°F"));
}