Medindo temperatura e umidade usando o sensor DHT11

Olá pessoal!

No tutorial de hoje vamos aprender como medir da temperatura e umidade de um ambiente usando o sensor DHT11 no Arduino.

O DHT11 é um sensor capaz de medir a temperatura e a umidade do ambiente. Este componente é constituído de duas partes principais: um sensor de umidade capacitivo e um sensor de temperatura termistor NTC, isto é um resistor sensível à variação de temperatura.

A Figura 1 demostra a estrutura do sensor DHT11, que possui 4 terminais. O primeiro (VCC) é o terminal de alimentação, que conforme datasheet do fabricante pode ser entre 3 V e 5,5 V. O segundo (DATA) é o pino de comunicação de dados, será através dele que o valor da temperatura e umidade serão comunicados a placa microcontroladora. O terceiro (NC) é um pino vazio. Por fim, o último (GND) é o terminal de terra do sensor.

Vamos aproveitar este tutorial para aprender um pouco sobre a utilização de bibliotecas no Arduino IDE. As bibliotecas são um conjunto de instruções desenvolvidas para executar tarefas específicas relacionadas a um determinado dispositivo. No nosso caso utilizaremos as bibliotecas DHT Sensor Library e Adafruit Unified Sensor Lib.

MATERIAIS NECESSÁRIOS

1 x Placa UNO SMD R3 Atmega328 compatível com Arduino UNO;
1 x Cabo USB;
1 x Sensor de umidade e temperatura DHT11;
1 x Resistor de 10 kΩ;
1 x Protoboard;
Fios de jumper macho-macho.

ESQUEMÁTICO DE LIGAÇÃO DOS COMPONENTES

Antes de iniciar a montagem elétrica do circuito, certifique-se que a sua placa Arduino esteja desligada. Em seguida, monte o circuito utilizando a protoboard, o resistor, o sensor DHT11 e os fios.

• O pino 1 (VCC) do sensor DHT11 será ligado a alimentação de 5 V da placa Arduino;
• O pino 2 (DATA) deve ser conectado à porta digital 2;
• O pino 3 (NC) não será utilizado;
• E o pino 4 (GND) deve ser conectado ao GND (terra);
• Um resistor pull-up de 10 kΩ deve ser inserido no pino 2 do DHT11.

INSTALANDO AS BIBLIOTECAS

Antes de iniciar a elaboração do código, vamos proceder a instalação das bibliotecas para utilização do sensor DHT11. Estas bibliotecas encontram-se disponíveis para download nos seguintes links:

DHT Sensor Library

Adafruit Unified Sensor Lib

Após realizar o download da biblioteca, vamos instalá-la por meio do seguinte caminho: Toolbar > Sketch > Incluir biblioteca > Adicionar biblioteca ZIP, conforme ilustra a Figura 2.

Com a biblioteca instalada, vamos a programação do nosso Sketch. Este projeto propõe a utilização do sensor DHT11 para leitura da umidade e temperatura do ambiente e imprimir estes valores na serial do Arduino IDE.

ELABORANDO O CÓDIGO

Com o circuito montado e biblioteca instalada, vamos a programação do Sketch. Para melhor compreensão o código será explicado passo-a-passo a seguir. Neste momento, observe o código abaixo e aproveite para analisar sua estrutura.

//Projeto medir a temperatura e a umidade com DHT11
#include <DHT.h>//Inclui a biblioteca DHT Sensor Library
#define DHTPIN 2//Pino digital 2 conectado ao DHT11
#define DHTTYPE DHT11//DHT 11

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);//Inicializando o objeto dht do tipo DHT passando como parâmetro o pino (DHTPIN) e o tipo do sensor (DHTTYPE)

void setup() {
  Serial.begin(9600);//Inicializa a comunicação serial
  dht.begin();//Inicializa o sensor DHT11
}

void loop() {
  delay(2000);//Intervalo de dois segundos entre as medições

  float h = dht.readHumidity();//lê o valor da umidade e armazena na variável h do tipo float (aceita números com casas decimais)
  float t = dht.readTemperature();//lê o valor da temperatura e armazena na variável t do tipo float (aceita números com casas decimais)

  if (isnan(h) || isnan(t)) {//Verifica se a umidade ou temperatura são ou não um número
    return;//Caso não seja um número retorna
  }

  Serial.print("Umidade: ");//Imprime no monitor serial a mensagem "Umidade: "
  Serial.print(h);//Imprime na serial o valor da umidade
  Serial.println("%");//Imprime na serial o caractere "%" e salta para a próxima linha
  Serial.print("Temperatura: ");//Imprime no monitor serial a mensagem "Temperatura: "
  Serial.print(t);//Imprime na serial o valor da temperatura
  Serial.println("°C ");//Imprime no monitor serial "ºC" e salta para a próxima linha
}

Ao elaborar o código observe os seguintes pontos:

1. A instrução #include <DHT.h> é utilizada para incluir a biblioteca do sensor DHT11 no código.

2. A instrução #define DHTPIN 2 define que o pino digital 2 será responsável por receber os dados do sensor DHT11;

3. A instrução #define DHTTYPE DHT11 define que o tipo de sensor utilizado é o DHT11, uma vez que esta biblioteca também pode ser utilizada para outros tipos de sensor como o DHT22;

4. O comando DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); foi utilizado para criar o objeto dht do tipo DHT, passando como parâmetros o pino que o DHT11 encontra-se conectado e o tipo de sensor utilizado;

5. No loop, inicializamos a comunicação serial e o sensor DHT11;

6. Iniciaremos o setup incluindo um intervalo para que as leituras só ocorram de 2 em 2 segundos, pois este é o tempo de resposta do sensor;

7. Em seguida, criamos duas variáveis do tipo float para receber a leitura da umidade e temperatura;

8. Como forma de evitar erros de leitura, criamos a condicional if (isnan(h) || isnan(t)) para verificar se os valores de temperatura ou umidade são números. Para isso, utilizamos a função isnan (do inglês, is not a number) que retorna 1 se o valor não for um número;

9. A instrução Serial.print(“Umidade: “); é utilizada para que seja impressa no monitor serial o texto “Umidade: ”;

10. A instrução Serial.print(h);é utilizada para imprimir no monitor serial do Arduino IDE o valor da umidade lida;

11. O comando Serial.println(“%”); é utilizada para imprimir na serial o caractere “%” e saltar para a próxima linha;

12. A instrução Serial.print(“Temperatura: “); é utilizada para que seja impressa no monitor serial o texto “Temperatura: ”;

13. Para imprimir o valor da temperatura captada pelo sensor utiliza-se a instrução Serial.print(t);

14. O comando Serial.println(“°C “); é utilizada para imprimir na serial o texto “ºC”;

Após carregar o código para o Arduino, abra o monitor serial. Os dados de temperatura e umidade serão exibidos e atualizados num intervalo de 2 segundos.

Espero que tenham gostado deste tutorial. Em caso de dúvidas deixe seu comentário abaixo.

Att.,

Carol Correia Viana