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6.2 Messen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit mit dem DHT11

In dieser Lektion lernen wir, wie man den DHT11 Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor mit dem Raspberry Pi Pico 2 verwendet. Der DHT11 ist ein kostengünstiger digitaler Sensor, der die Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit messen und ein kalibriertes digitales Signal ausgeben kann.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

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

Name	ENTHALTENE TEILE	LINK
Newton Lab Kit	450+	Newton Lab Kit

Du kannst sie auch einzeln über die folgenden Links kaufen.

SN	KOMPONENTE	MENGE	LINK
1	Raspberry Pi Pico 2	1	KAUFEN
2	Micro-USB-Kabel	1
3	Steckbrett	1	KAUFEN
4	Jumperkabel	Mehrere	KAUFEN
5	DHT11 Feuchtigkeits- und Temperatursensor	1	KAUFEN

Verständnis des DHT11-Sensors

Der DHT11 Sensor verwendet einen kapazitiven Feuchtigkeitssensor und einen Thermistor, um die Umgebungsluft zu messen. Er gibt ein digitales Signal über den Datenpin aus und ist relativ einfach zu verwenden, erfordert jedoch eine präzise Timing-Steuerung.

Temperaturbereich: 0–50 °C mit ±2 °C Genauigkeit
Luftfeuchtigkeitsbereich: 20–80 % RH mit ±5 % Genauigkeit
Abtastrate: 1 Hz (einmal pro Sekunde)

Schaltplan

sch_dht11

Verdrahtungsdiagramm

wiring_dht11

Code schreiben

Lass uns ein MicroPython-Programm schreiben, um Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte vom DHT11-Sensor zu lesen.

Bemerkung

Öffne 6.2_temperature_humidity.py aus newton-lab-kit/micropython oder kopiere den Code in Thonny und klicke dann auf „Run“ oder drücke F5.
Stelle sicher, dass der richtige Interpreter ausgewählt ist: MicroPython (Raspberry Pi Pico).COMxx.
Hier benötigst du die Bibliothek dht.py. Überprüfe, ob sie bereits auf den Pico hochgeladen wurde. Eine detaillierte Anleitung findest du unter Bibliotheken auf den Pico hochladen.

from machine import Pin
import utime
import dht

# Initialisierung des DHT11-Sensors
sensor = dht.DHT11(Pin(16))

while True:
   try:
      # Messung auslösen
      sensor.measure()
      # Werte auslesen
      temperature = sensor.temperature  # In Celsius
      humidity = sensor.humidity        # In Prozent
      # Werte ausgeben
      print("Temperature: {}°C   Humidity: {}%".format(temperature, humidity))
   except OSError as e:
      print("Failed to read sensor.")
   # Wartezeit vor der nächsten Messung
   utime.sleep(2)

Sobald der Code läuft, werden die Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte in der Thonny-Shell angezeigt.

Temperature: 29.3°C   Humidity: 60.0%
Temperature: 29.2°C   Humidity: 60.0%
Temperature: 29.2°C   Humidity: 60.0%
Temperature: 29.1°C   Humidity: 60.0%
Temperature: 29.2°C   Humidity: 60.0%
Temperature: 29.3°C   Humidity: 60.0%

Verständnis des Codes

Module importieren:
- machine.Pin: Steuert die GPIO-Pins.
- utime: Enthält zeitbezogene Funktionen.
- dht: Bibliothek für DHT-Sensoren.

Initialisierung des Sensors:

sensor = dht.DHT11(Pin(16))
Creates an instance of the DHT11 sensor connected to GP16.

Hauptschleife:

sensor.measure(): Löst eine Messung aus.
sensor.temperature: Liest die Temperatur in Celsius aus.
sensor.humidity: Liest die Luftfeuchtigkeit in Prozent aus.
Exception Handling: Fängt Fehler beim Lesen des Sensors ab.
utime.sleep(2): Wartet 2 Sekunden zwischen den Messungen.

while True:
   try:
      sensor.measure()
      temperature = sensor.temperature
      humidity = sensor.humidity
      print("Temperature: {}°C   Humidity: {}%".format(temperature, humidity))
   except OSError as e:
      print("Failed to read sensor.")
   utime.sleep(2)

Weitere Experimente

Umwandlung der Temperatur in Fahrenheit:

temperature_f = temperature * 9 / 5 + 32
print("Temperature: {}°F   Humidity: {}%".format(temperature_f, humidity))

Messwerte auf einem LCD anzeigen:

Integriere ein LCD-Display, um die Werte ohne einen Computer anzuzeigen.
Warnmeldungen einrichten:

Nutze eine LED oder einen Summer, um zu warnen, wenn Temperatur oder Luftfeuchtigkeit bestimmte Schwellenwerte überschreiten.

Fehlersuche

Falsche Werte:
- Stelle sicher, dass der Sensor korrekt angeschlossen ist.
- Überprüfe lose Verbindungen oder schlechte Kontakte.
Fehler beim Lesen des Sensor:

Dies kann gelegentlich aufgrund von Timing-Problemen auftreten. Der Code enthält eine try-except-Routine, um dies zu handhaben.
Pull-Up-Widerstand:

Falls der Sensor nicht funktioniert, überprüfe, ob ein Pull-Up-Widerstand zwischen VCC und Daten-Pin erforderlich ist.

Fazit

In dieser Lektion hast du gelernt, wie du den DHT11 Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor mit dem Raspberry Pi Pico 2 verwendest. Die Überwachung von Umweltbedingungen ist eine grundlegende Funktion für viele Projekte, von Wetterstationen bis hin zu Hausautomatisierungssystemen.

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