Arduinoの基礎 - 温湿度センサ

概要

ここでは、温湿度センサとしてDHT-11を使用して、Arduinoから使用する方法を記載する。

DHT-11はサーミスタと異なり、温度と湿度のキャリブレーション済みの状態で出荷されているセンサ(デジタル信号)である。
一般的な利用において、温度は1[℃]程度の誤差、湿度は4[%]程度の誤差で測定できる。

ピンの割り当ては、下図の通りである。

4本のピンは左から順に、VDD、DATA、NC(非接続)、GNDである。VDDへの供給電圧は、3.3[V]〜5.5[V]の範囲である。
データシートを確認すると、VDDとGNDの間にパワーフィルタリングとして0.1[μF]のセラミックコンデンサを設置することができる。

データはシングル・バス・データフォーマットで少々面倒であるが、ArduinoではDHT用のライブラリが多数あるので、それらを使用する。
データのサンプリング間隔は最短で1[s]なので、ソフトウェア側でデータを取得する時に、delayする必要がある。

2番ピンであるDATAピンはプルアップして使用する。プルアップ抵抗は、ワイヤが20[m]以下の場合は、5[kΩ]程度が推奨される。
一般的には、4.7[kΩ]〜10[kΩ]程度がよく使用されている。
なお、Arduinoの内部プルアップ抵抗は20[kΩ]なので、DHT-11では使用できない。

サンプルコード

Adafruitが作成しているDHT用ライブラリを使用して、DHT-11から温度と湿度を取得する。
さらに、温度と湿度からヒートインデックス(体感温度)が取得できるので、それも併せて取得する。

以下のサンプルコードでは、シリアルポートに値を出力している。
これでシリアルモニタを開けば、3秒おきに結果が出力されることがわかる。

LCDに出力する場合は、Arduinoを用いてLCDに文字を表示を参照すること。

<syntaxhighlight lang="c++">
#include <DHT.h>

const int PIN_DHT = 8;
DHT dht( PIN_DHT, DHT11 );

void setup()
{
   Serial.begin(9600);
   Serial.println("DHT11");
   dht.begin();
}

void loop()
{
   delay(3000);

   bool isFahrenheit = true;
   float percentHumidity = dht.readHumidity();
   float temperature = dht.readTemperature( isFahrenheit );

   if (isnan(percentHumidity) || isnan(temperature))
   {
      Serial.println("ERROR");
      return;
   }

   float heatIndex = dht.computeHeatIndex(temperature, percentHumidity, isFahrenheit);

   String s = "Temp: ";
   s += String(temperature, 1);
   s += "[F] Humidity: ";
   s += String(percentHumidity, 1);
   s += "[%] HI: ";
   s += String(heatIndex, 1);

   Serial.println(s);
}
</source>