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レッスン19: 温度・湿度センサーモジュール (DHT11)
このレッスンでは、DHT11温湿度センサーを使用してラズベリーパイからデータを接続して読み取る方法を学びます。センサーの設定方法、摂氏および華氏での温度の読み取り、および湿度の読み取り方法を学びます。このプロジェクトは、外部センサーの使用、リアルタイムデータの処理、およびPythonでの基本的な例外処理を紹介します。
必要なコンポーネント
このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。
全キットを購入するのが便利です。こちらのリンクをご覧ください。
Name |
ITEMS IN THIS KIT |
LINK |
|---|---|---|
Universal Maker Sensor Kit |
94 |
以下のリンクから個別に購入することもできます。
Component Introduction |
Purchase Link |
|---|---|
Raspberry Pi 5 |
|
配線
注釈
このキットには異なるバージョンのDHT11モジュールが含まれている場合があります。お持ちのモジュールに応じて配線方法を確認してください。
ライブラリのインストール
注釈
adafruit-circuitpython-dhtライブラリはBlinkaに依存しているため、Blinkaがインストールされていることを確認してください。ライブラリのインストールについては、 Adafruit_Blinka （CircuitPython）のインストール - 任意 を参照してください。
ライブラリをインストールする前に、仮想Python環境がアクティブになっていることを確認してください。
source ~/env/bin/activate
adafruit-circuitpython-dhtライブラリをインストールします：
pip install adafruit-circuitpython-dht
コード
注釈
「ライブラリのインストール」手順に従って、コードを実行するために必要なPythonライブラリがインストールされていることを確認してください。
コードを実行する前に、blinkaがインストールされた仮想Python環境がアクティブになっていることを確認してください。次のようなコマンドで仮想環境をアクティブにできます：
source ~/env/bin/activate
このレッスンのコードは
universal-maker-sensor-kit-main/pi/ディレクトリにありますが、以下のコードを直接コピーして貼り付けることもできます。ターミナルで以下のコマンドを実行してコードを実行します：python 19_dht11_module.py
import time
import board
import adafruit_dht
# Initial the dht device, with data pin connected to:
dhtDevice = adafruit_dht.DHT11(board.D17)
while True:
try:
# Print the values to the serial port
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:
# Errors happen fairly often, DHT's are hard to read, just keep going
print(error.args[0])
time.sleep(2.0)
continue
except Exception as error:
dhtDevice.exit()
raise error
time.sleep(2.0)
Code Analysis
ライブラリのインポート:
このコードは、必要なライブラリをインポートすることから始まります。
timeは遅延処理に使用され、boardはRaspberry PiのGPIOピンにアクセスし、adafruit_dhtはDHT11センサーと対話するために使用されます。adafruit_dhtライブラリの詳細については、 adafruit/Adafruit_CircuitPython_DHT を参照してください。import time import board import adafruit_dht
センサーの初期化:
DHT11センサーは、データピンがRaspberry PiのGPIO 17に接続された状態で初期化されます。このセットアップは、センサーがRaspberry Piと通信するために重要です。
dhtDevice = adafruit_dht.DHT11(board.D17)
ループ内でのセンサーデータの読み取り:
while Trueループは、プログラムが新しいデータを継続的にセンサーからチェックできるようにします。while True:
Try-Exceptブロック:
ループ内では、try-exceptブロックを使用して、ランタイムエラーの可能性を処理します。DHTセンサーからの読み取りは、タイミングの問題やセンサーの癖により、しばしばエラーを引き起こすことがあります。
try: # Sensor data reading code here except RuntimeError as error: # Handling common sensor reading errors print(error.args[0]) time.sleep(2.0) continue except Exception as error: # Handling other exceptions and exiting dhtDevice.exit() raise error
センサーデータの読み取りと印刷:
温度と湿度はセンサーから読み取られ、読みやすい形式に変換されます。温度は摂氏から華氏にも変換されます。
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))
読み取りエラーの処理:
DHT11センサーはしばしばエラーを返すため、コードはこれらを処理するためにtry-exceptブロックを使用します。エラーが発生した場合、プログラムはセンサーから再び読み取る前に2秒待機します。
except RuntimeError as error: print(error.args[0]) time.sleep(2.0) continue
一般的な例外処理:
その他の例外が発生した場合、安全にセンサーを終了し、エラーを再度発生させることでこれを処理します。これにより、プログラムが不安定な状態で続行しないようにします。
except Exception as error: dhtDevice.exit() raise error
読み取り間隔の遅延:
ループの最後に2秒の遅延が追加され、センサーの常時ポーリングを避けます。これにより誤読を防ぎます。
time.sleep(2.0)