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ESP32 チュートリアル 28/55 - DHT11 温度センサーと LCD | SunFounder の ESP32 IoT 学習キット

このチュートリアルでは、DHT11温湿度センサーをESP32マイクロコントローラーと接続する方法を探ります。このセットアップを使用して、周囲の温度と湿度を測定し、シリアルモニターとLCDスクリーンの両方に結果を表示します。さらに、温度が特定の閾値を超えたときに動作するブザーを実装します。

このプロジェクトは、DHT11センサーの使用を示すだけでなく、内蔵のWi-FiとBluetooth機能を備えたESP32の汎用性も紹介しています。このチュートリアルの終わりには、環境条件を継続的に監視し、リアルタイムのフィードバックを提供する動作するセットアップが完成します。

このチュートリアルに付随するビデオをチェックして、視覚的なガイドを見てみましょう（ビデオは00:00にあります）。それでは始めましょう！

ハードウェアの説明

このプロジェクトで使用される主なコンポーネントは、ESP32マイクロコントローラー、DHT11センサー、およびLCDディスプレイです。ESP32はこの操作の脳として機能し、DHT11センサーからのデータを処理し、LCD出力を制御します。

DHT11センサーは湿度と温度を測定し、1本のデータラインを通じて読み取り値を提供します。3.3Vから5.5Vの電源供給が必要で、低消費電力であるため、バッテリー駆動のアプリケーションに適しています。LCDはリアルタイムで温度と湿度の値を表示します。

データシートの詳細

• データラインにプルアップ抵抗（推奨値5 kΩ）を使用してください。
• センサーの配線は短く（20メートル未満）、正確な読み取りを確保してください。
• DHT11を最適な性能のために3.3Vで動作させます。
• サンプリング期間は1秒未満であってはならない。
• 読み取り値が失敗した場合は、配線接続を確認してください（例：接続されていない、ピンが不正）。

配線指示

DHT11センサーをESP32に配線するには、まずDHT11のVCCピン（左端のピン）をESP32の3.3V出力に接続します。次に、グラウンドピン（4番目のピン）をESP32のグラウンド（GND）ピンに接続します。データピン（2番目のピン）はESP32のGPIOピン14に接続する必要があります。

LCDの場合、VCCピンをESP32の5V出力に接続します。グラウンドピンはESP32のグラウンドピンに接続する必要があります。LCDのSDAおよびSCLピンはそれぞれGPIOピン21および22に接続する必要があります。データを読み取る際の問題を避けるために、すべての接続が確実であることを確認してください。

コード例とウォークスルー

コードの最初の部分では、DHTセンサーを初期化し、ピン番号を設定します。#define DHTPIN 14この識別子を使用すると、コード全体でDHT11データラインに接続されたピンを簡単に参照できます。

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 14  // Set the pin connected to the DHT11 data pin
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11 
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
}

の中でsetup()関数では、デバッグ用にシリアル通信を初期化し、DHTセンサーを開始します。メインループには、センサーにリクエストを過剰に送信しないようにするために2秒の遅延が含まれています。

次に、湿度と温度の値を読み取ります。float humidity = dht.readHumidity();とfloat temperature = dht.readTemperature();これらの識別子は、後で使用するための測定値を保存します。

void loop() {
  delay(2000);
  float humidity = dht.readHumidity();
  float temperature = dht.readTemperature();
}

最後に、読み取りエラーがないか確認し、値をシリアルモニタに印刷します。Serial.print()これにより、リアルタイムで測定値を観察することができます。

if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
  Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
  return;
}
Serial.print("Humidity: "); 
Serial.print(humidity);
Serial.print(" %\t");
Serial.print("Temperature: "); 
Serial.print(temperature);
Serial.println(" *C");

LCDコードでは、LCDを初期化し、画面に温度と湿度を表示します。lcd.print()機能。これはDHT11センサーによって収集されたデータの視覚的表現を提供します。

デモンストレーション / 期待できること

すべてが正しく配線され、コードがESP32にアップロードされると、温度と湿度の測定値がシリアルモニターとLCD画面に表示されるはずです。温度が30°Cを超えると、ブザーが作動し、音のアラートが提供されます。

逆接続には注意し、センサーが極端な条件にさらされないようにしてください。これが読み取り値に影響を与える可能性があります。要件に応じてブザーのしきい値を調整する必要があるかもしれません（動画の15:30で）。

動画のタイムスタンプ

• 00:00 スタート
• 1:57 DHT11の紹介
• 6:18 ESP32とDHT11の配線
• 7:67 Arduino コードの説明
• 11:49 Arduino IDEでESP32ボードとCOMポートを選択中
• 13:30 プロジェクトデモンストレーション
• 15:32 華氏を取得中
• ESP32を使用してLCDに温度を表示する 16:04
• 17:20 DHT11とLCDとESP32のコード
• 19:49 ESP32を使ったDHT11 LCDデモ
• 21:33 温度値に関するアクションを取る

画像

ESP32-28_dht_temperature-sensor-library

ESP32-28_dht_temperature-sensor-schematic

ESP32-28_dht_temperature-sensor-wiring

DHT11_with_buzzer

ESP32-28_dht_temperature-sensor-main

ESP32-28_dht_temperature-sensor-library

ESP32-28_dht_temperature-sensor-schematic

ESP32-28_dht_temperature-sensor-wiring

DHT11_with_buzzer

ESP32-28_dht_temperature-sensor-main

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 14 // DHT11データピンに接続されたピンを設定してください。
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("DHT11 test!");
  dht.begin();
}

void loop() {
 // 測定の間に数秒待ってください。
  delay(2000);

 // 温度または湿度を測定するのに約250ミリ秒かかります！
 // センサーの読み取り値は最大で2秒「古い」場合があります（これは非常に遅いセンサーです）。
  float humidity = dht.readHumidity();
 // 摂氏（デフォルト）の温度を読む
  float temperature = dht.readTemperature();

 // リードの失敗がないか確認し、早期に終了します（再試行のため）。
  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
  }
 // 湿度と温度を印刷する
  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println(" *C");
}

/*
 * これは、DHT11/DHT22を使用して温度と湿度を測定し、LCDスクリーンに表示するためのArduinoコードです。アフマド・シャムシリによって、SunFounderのESP32 IoT学習キットのために書かれました。フル動画はhttps://youtu.be/qRUFZX4eDJgをご覧ください。このチュートリアルの完全なコード、配線図、およびその他のリソースはhttps://robojax.com/RJT711にあります。
 */
#include "DHT.h"
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>


#define DHTPIN 14 // DHT11データピンに接続されたピンを設定します。
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

 // I2Cアドレス0x27、16列、2行でLCDオブジェクトを初期化します。
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup() {

 // 115200ボーでシリアル通信を開始します
  Serial.begin(115200);

 // dht11を初期化する
  dht.begin();

 // LCDを初期化する
  lcd.init();
  lcd.backlight();

 // LCDをクリアする
  lcd.clear();
}

void loop() {
 // 測定の間に数秒待ってください。
  delay(2000);

 // 温度や湿度を測定するのに約250ミリ秒かかります！
 // センサーの読み取りは最大で2秒「古い」場合があります（非常に遅いセンサーです）。
  float humidity = dht.readHumidity();
 // 温度をセルシウス（デフォルト）で表示します。
  float temperature = dht.readTemperature();

 // 読み取りが失敗したか確認し、早めに終了する（再試行するために）。
  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
  }

 // LCDに温度と湿度を表示する
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temp: ");
  lcd.print(temperature);
  lcd.write(223); // 度記号
  lcd.print("C");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Humi: ");
  lcd.print(humidity);
  lcd.print("%");
}