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6.2 Temperatur und Luftfeuchtigkeit mit dem DHT11 messen

In dieser Lektion lernen wir, wie man den DHT11 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor mit dem Raspberry Pi Pico 2 W verwendet. Der DHT11 ist ein einfacher, kostengünstiger digitaler Sensor, der die Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit misst und ein kalibriertes digitales Ausgangssignal liefert.

img_Dht11

DHT11 Humiture Sensor

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt werden folgende Bauteile benötigt:

Ein Komplett-Kit ist besonders praktisch – hier ist der Link:

Name	ENTHALTENE TEILE	LINK
Pico 2 W Starter Kit	450+	Pico 2 W Kit

Du kannst die Komponenten auch einzeln über die folgenden Links erwerben:

SN	KOMPONENTE	MENGE	LINK
1	Einführung in den Pico 2 W	1
2	Micro-USB-Kabel	1
3	Breadboard	1	KAUFEN
4	Jumper-Kabel	Mehrere	KAUFEN
5	DHT11 Humiture Sensor	1	KAUFEN

Funktionsweise des DHT11-Sensors

Der DHT11 verwendet einen kapazitiven Feuchtigkeitssensor und einen Thermistor, um die Umgebungsluft zu messen. Er gibt ein digitales Signal über den Datenpin aus. Die Nutzung ist relativ einfach, allerdings erfordert das Auslesen eine präzise Zeitsteuerung.

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

Schaltplan

sch_dht11

Verdrahtung

wiring_dht11

Code schreiben

Wir schreiben ein MicroPython-Programm, um Temperatur- und Feuchtigkeitswerte vom DHT11 auszulesen.

Bemerkung

Öffne die Datei 6.2_temperature_humidity.py aus pico-2w-kit-main/micropython oder kopiere den Code in Thonny und klicke auf „Run“ bzw. drücke F5.
Stelle sicher, dass der richtige Interpreter ausgewählt ist: MicroPython (Raspberry Pi Pico) COMxx.
Du benötigst die Bibliothek dht.py – prüfe, ob sie auf den Pico hochgeladen wurde. Eine detaillierte Anleitung findest du unter 1.4 Bibliotheken auf den Pico hochladen.

from machine import Pin
import utime
import dht

# DHT11-Sensor initialisieren
sensor = dht.DHT11(Pin(16))

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

Sobald der Code läuft, werden die Temperatur- und Feuchtigkeitswerte 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%

Den Code verstehen

Module importieren:
- machine.Pin: Zur Steuerung der GPIO-Pins.
- utime: Enthält zeitbezogene Funktionen.
- dht: Bibliothek für DHT-Sensoren.

Sensor initialisieren:

sensor = dht.DHT11(Pin(16))
Erstellt eine Instanz des DHT11-Sensors an Pin GP16.

Hauptschleife:

sensor.measure(): Startet eine neue Messung.
sensor.temperature: Liest die Temperatur in Grad Celsius.
sensor.humidity: Liest die relative Luftfeuchtigkeit in Prozent.
Exception Handling: Fängt mögliche Lesefehler ab.
utime.sleep(2): Wartet 2 Sekunden bis zur nächsten Messung.

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

Temperatur in Fahrenheit umrechnen:

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

Werte auf einem LCD anzeigen:

Integriere ein LCD-Display, um die Werte ohne PC anzuzeigen.
Warnungen einrichten:

Verwende eine LED oder einen Summer, um bei zu hoher Temperatur oder Luftfeuchtigkeit eine Warnung auszugeben.

Fehlersuche

Falsche Messwerte:
- Stelle sicher, dass der Sensor korrekt angeschlossen ist.
- Überprüfe auf lockere oder fehlerhafte Verbindungen.
Sensor lässt sich nicht auslesen:

Kann gelegentlich durch Timing-Probleme auftreten – der Code nutzt try-except, um solche Fehler abzufangen.
Pull-Up-Widerstand:

Falls der Sensor nicht funktioniert, überprüfe, ob ein Pull-Up-Widerstand zwischen VCC und Datenleitung vorhanden ist, sofern dein Sensor dies benötigt.

Fazit

In dieser Lektion hast du gelernt, wie man den DHT11 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor mit dem Raspberry Pi Pico 2 verwendet. Die Überwachung von Umgebungsbedingungen ist ein grundlegender Bestandteil vieler Projekte – von Wetterstationen bis hin zu Hausautomatisierungssystemen.

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