.. note::

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.. _2.2.3_py_pi5:

2.2.3 DHT-11
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Introduction
----------------

Dans cette leçon, vous apprendrez à connecter et à lire les données d'un capteur de température et d'humidité DHT11 en utilisant un Raspberry Pi. Vous apprendrez à configurer le capteur, à lire la température en Celsius et en Fahrenheit, et à obtenir des relevés d'humidité. Ce projet vous initiera au travail avec des capteurs externes, à la gestion des données en temps réel et aux bases de la gestion des exceptions en Python.


Composants nécessaires
-------------------------

Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

.. image:: ../img/list_2.2.3_dht-11.png


Schéma de câblage
--------------------

.. image:: ../img/image326.png


Procédure expérimentale
--------------------------

**Étape 1 :** Montez le circuit.

.. image:: ../img/image207.png

**Étape 2 :** Accédez au dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python_pi5/

**Étape 3 :** Exécutez le fichier exécutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 2.2.3_DHT.py

Lorsque le code s'exécute, le programme affichera la température et 
l'humidité détectées par le capteur DHT11 sur l'écran de l'ordinateur.

.. warning::

    En cas de message d'erreur ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, veuillez consulter :ref:`faq_soc`

**Code**

.. note::

    Vous pouvez **modifier/réinitialiser/copier/exécuter/arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, assurez-vous de vous rendre dans le chemin source du code, comme ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python_pi5``.
    
.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

   from gpiozero import OutputDevice, InputDevice
   import time


   class DHT11():
      MAX_DELAY_COUINT = 100
      BIT_1_DELAY_COUNT = 10
      BITS_LEN = 40

      def __init__(self, pin, pull_up=False):
         self._pin = pin
         self._pull_up = pull_up


      def read_data(self):
         bit_count = 0
         delay_count = 0
         bits = ""

         # -------------- envoi de démarrage --------------
         gpio = OutputDevice(self._pin)
         gpio.off()
         time.sleep(0.02)

         gpio.close()
         gpio = InputDevice(self._pin, pull_up=self._pull_up)

         # -------------- attente de réponse --------------
         while gpio.value == 1:
               pass
         
         # -------------- lecture des données --------------
         while bit_count < self.BITS_LEN:
               while gpio.value == 0:
                  pass

               # st = time.time()
               while gpio.value == 1:
                  delay_count += 1
                  # break
                  if delay_count > self.MAX_DELAY_COUINT:
                     break
               if delay_count > self.BIT_1_DELAY_COUNT:
                  bits += "1"
               else:
                  bits += "0"

               delay_count = 0
               bit_count += 1

         # -------------- vérification --------------
         humidity_integer = int(bits[0:8], 2)
         humidity_decimal = int(bits[8:16], 2)
         temperature_integer = int(bits[16:24], 2)
         temperature_decimal = int(bits[24:32], 2)
         check_sum = int(bits[32:40], 2)

         _sum = humidity_integer + humidity_decimal + temperature_integer + temperature_decimal

         # print(bits)
         # print(humidity_integer, humidity_decimal, temperature_integer, temperature_decimal)
         # print(f'sum:{_sum}, check_sum:{check_sum}')
         # print()

         if check_sum != _sum:
               humidity = 0.0
               temperature = 0.0
         else:
               humidity = float(f'{humidity_integer}.{humidity_decimal}')
               temperature = float(f'{temperature_integer}.{temperature_decimal}')

         # -------------- retour --------------
         return humidity, temperature


   if __name__ == '__main__':
      dht11 = DHT11(17)
      while True:
         humidity, temperature = dht11.read_data()
         print(f"{time.time():.3f}  temperature:{temperature}°C  humidity: {humidity}%")
         time.sleep(2)

**Explication du code**

.. code-block:: python

   def read_data(self):
      bit_count = 0
      delay_count = 0
      bits = ""

      # -------------- envoi de démarrage --------------
      gpio = OutputDevice(self._pin)
      gpio.off()
      time.sleep(0.02)

      gpio.close()
      gpio = InputDevice(self._pin, pull_up=self._pull_up)
      #...

Cette fonction est utilisée pour implémenter les fonctions du capteur DHT11. 
Elle stocke les données détectées dans le tableau `bits[]`. Le DHT11 transmet 
des données par paquet de 40 bits. Les 16 premiers bits sont liés à l'humidité, 
les 16 bits suivants à la température, et les huit derniers bits sont utilisés 
pour la vérification. Le format de données est :

**8 bits de données entières d'humidité** + **8 bits de données décimales d'humidité** 
+ **8 bits de données entières de température** + **8 bits de données décimales de température** + **8 bits de somme de contrôle**.

Lorsque la validité est vérifiée via le bit de contrôle, la fonction retourne deux résultats : 1. une erreur ; 2. l'humidité et la température.

.. code-block:: python

   _sum = humidity_integer + humidity_decimal + temperature_integer + temperature_decimal

   if check_sum != _sum:
         humidity = 0.0
         temperature = 0.0
   else:
         humidity = float(f'{humidity_integer}.{humidity_decimal}')
         temperature = float(f'{temperature_integer}.{temperature_decimal}')

Par exemple, si les données reçues sont 00101011 (valeur entière de l'humidité sur 8 bits) 
00000000 (valeur décimale de l'humidité sur 8 bits) 00111100 (valeur entière de la 
température sur 8 bits) 00000000 (valeur décimale de la température sur 8 bits) 01100111 
(bit de vérification).

**Calcul :**

00101011 + 00000000 + 00111100 + 00000000 = 01100111.

Si le résultat final est égal au bit de vérification, la transmission des données est 
correcte : l'humidité et la température sont retournées, par exemple : 
``Humidité = 43%, Température = 60°C``.
