Nota

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Lezione 19: Modulo Sensore di Temperatura e Umidità (DHT11)

In questa lezione imparerai a collegare e leggere i dati da un sensore di temperatura e umidità DHT11 utilizzando un Raspberry Pi. Imparerai a configurare il sensore, a leggere la temperatura sia in gradi Celsius che Fahrenheit, e a ottenere misurazioni dell’umidità. Questo progetto ti introduce all’uso di sensori esterni, alla gestione di dati in tempo reale e alle basi del trattamento delle eccezioni in Python.

Componenti Necessari

Per questo progetto sono necessari i seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome

ELEMENTI IN QUESTO KIT

LINK

Kit Sensori per Tutti

94

Universal Maker Sensor Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

Introduzione al Componente

Link per l’Acquisto

Raspberry Pi 5

ACQUISTA

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:ref:cpn_breadboard

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Cablaggio

Nota

Il kit può contenere versioni diverse del modulo DHT11. Si prega di confermare il metodo di cablaggio in base al modulo che si possiede.

../_images/Lesson_19_dht11_module_pi_bb_bb.png ../_images/Lesson_19_dht11_module_pi_new_bb.png

Installazione della Libreria

Nota

La libreria adafruit-circuitpython-dht dipende da Blinka, quindi assicurati che Blinka sia stato installato. Per installare le librerie, fare riferimento a Installazione di Adafruit_Blinka (CircuitPython) - Opzionale.

Prima di installare la libreria, assicurati che l’ambiente Python virtuale sia attivato:

source ~/env/bin/activate

Installa la libreria adafruit-circuitpython-dht:

pip install adafruit-circuitpython-dht

Codice

Nota

  • Assicurati di aver installato la libreria Python necessaria per eseguire il codice seguendo i passi di «Installazione della Libreria».

  • Prima di eseguire il codice, assicurati di aver attivato l’ambiente virtuale Python con Blinka installato. Puoi attivare l’ambiente virtuale usando un comando come questo:

    source ~/env/bin/activate

  • Trova il codice per questa lezione nella directory universal-maker-sensor-kit-main/pi/, oppure copia e incolla direttamente il codice qui sotto. Esegui il codice eseguendo i seguenti comandi nel terminale:

    python 19_dht11_module.py

import time
import board
import adafruit_dht

# Initializza il dispositivo dht, con il pin dei dati collegato a:
dhtDevice = adafruit_dht.DHT11(board.D17)

while True:
    try:
        # Stampa i valori sulla porta seriale
        temperature_c = dhtDevice.temperature
        temperature_f = temperature_c * (9 / 5) + 32
        humidity = dhtDevice.humidity
        print(
            "Temp: {:.1f} F / {:.1f} C    Humidity: {}% ".format(
                temperature_f, temperature_c, humidity
            )
        )

    except RuntimeError as error:
        # Gli errori sono piuttosto frequenti, i DHT sono difficili da leggere, continua a provare
        print(error.args[0])
        time.sleep(2.0)
        continue
    except Exception as error:
        dhtDevice.exit()
        raise error

    time.sleep(2.0)

Analisi del Codice

  1. Importazione delle Librerie:

    Il codice inizia con l’importazione delle librerie necessarie. time per gestire i ritardi, board per accedere ai pin GPIO del Raspberry Pi e adafruit_dht per interagire con il sensore DHT11. Per maggiori dettagli sulla libreria adafruit_dht, si rimanda a adafruit/Adafruit_CircuitPython_DHT.

    import time
import board
import adafruit_dht

  2. Inizializzazione del Sensore:

    Il sensore DHT11 è inizializzato con il pin dei dati collegato al GPIO 17 del Raspberry Pi. Questa configurazione è cruciale affinché il sensore possa comunicare con il Raspberry Pi.

    dhtDevice = adafruit_dht.DHT11(board.D17)

  3. Lettura dei Dati del Sensore in un Ciclo:

    Il ciclo while True permette al programma di controllare continuamente il sensore per nuovi dati.

    while True:

  4. Blocchi Try-Except:

    All’interno del ciclo, un blocco try-except è utilizzato per gestire potenziali errori di runtime. La lettura dai sensori DHT può spesso risultare in errori a causa di problemi di tempistica o peculiarità del sensore.

    try:
    # Qui va il codice di lettura dei dati del sensore
except RuntimeError as error:
    # Gestione degli errori comuni di lettura del sensore
    print(error.args[0])
    time.sleep(2.0)
    continue
except Exception as error:
    # Gestione di altre eccezioni ed uscita
    dhtDevice.exit()
    raise error

  5. Lettura e Stampa dei Dati del Sensore:

    La temperatura e l’umidità vengono lette dal sensore e convertite in formati leggibili. Anche la temperatura viene convertita da Celsius a Fahrenheit.

    temperature_c = dhtDevice.temperature
temperature_f = temperature_c * (9 / 5) + 32
humidity = dhtDevice.humidity
print("Temp: {:.1f} F / {:.1f} C    Humidity: {}% ".format(temperature_f, temperature_c, humidity))

  6. Gestione degli Errori di Lettura:

    Il sensore DHT11 può spesso restituire errori, quindi il codice utilizza un blocco try-except per gestirli. Se si verifica un errore, il programma attende 2 secondi prima di tentare nuovamente la lettura dal sensore.

    except RuntimeError as error:
    print(error.args[0])
    time.sleep(2.0)
    continue

  7. Gestione Generale delle Eccezioni:

    Qualsiasi altra eccezione che possa verificarsi è gestita uscendo in modo sicuro dal sensore e rilanciando l’errore. Questo assicura che il programma non continui in uno stato instabile.

    except Exception as error:
    dhtDevice.exit()
    raise error

  8. Ritardo tra le Letture:

    Un ritardo di 2 secondi è aggiunto alla fine del ciclo per evitare un’interrogazione costante del sensore, che può portare a letture errate.

    time.sleep(2.0)