.. note::
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.. _2.2.3_py:
2.2.3 DHT-11
===============
Introducción
------------------
El sensor digital de temperatura y humedad DHT11 es un sensor compuesto que
contiene una salida de señal digital calibrada de temperatura y humedad.
Se aplica la tecnología de módulos digitales dedicados y la tecnología de
detección de temperatura y humedad para asegurar que el producto tenga alta
fiabilidad y excelente estabilidad.
Los sensores incluyen un sensor resistivo de elemento húmedo y un sensor de
temperatura NTC, y están conectados a un microcontrolador de alto rendimiento
de 8 bits.
Componentes necesarios
---------------------------
En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.
.. image:: ../img/list_2.2.3_dht-11.png
Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Nombre
- COMPONENTES EN ESTE KIT
- ENLACE
* - Kit Raphael
- 337
- |link_Raphael_kit|
También puedes comprarlos por separado desde los enlaces a continuación.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - INTRODUCCIÓN DE COMPONENTES
- ENLACE DE COMPRA
* - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
- |link_gpio_board_buy|
* - :ref:`cpn_breadboard`
- |link_breadboard_buy|
* - :ref:`cpn_wires`
- |link_wires_buy|
* - :ref:`cpn_resistor`
- |link_resistor_buy|
* - :ref:`cpn_humiture_sensor`
- |link_humiture_buy|
Diagrama esquemático
---------------------------
.. image:: ../img/image326.png
Procedimientos experimentales
------------------------------------
**Paso 1:** Construye el circuito.
.. image:: ../img/image207.png
**Paso 2:** Ve a la carpeta del código.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python/
**Paso 3:** Ejecuta el archivo ejecutable.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 2.2.3_DHT.py
Después de ejecutar el código, el programa imprimirá la temperatura y la humedad
detectadas por el DHT11 en la pantalla de la computadora.
**Código**
.. note::
Puedes **Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener** el código a continuación. Pero antes de eso, necesitas ir a la ruta del código fuente como ``raphael-kit/python``. Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto.
.. raw:: html
.. 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 = ""
# -------------- send start --------------
gpio = OutputDevice(self._pin)
gpio.off()
time.sleep(0.02)
gpio.close()
gpio = InputDevice(self._pin, pull_up=self._pull_up)
# -------------- wait response --------------
while gpio.value == 1:
pass
# -------------- read data --------------
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
# -------------- verify --------------
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}')
# -------------- return --------------
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)
**Explicación del Código**
.. code-block:: python
def read_data(self):
bit_count = 0
delay_count = 0
bits = ""
# -------------- send start --------------
gpio = OutputDevice(self._pin)
gpio.off()
time.sleep(0.02)
gpio.close()
gpio = InputDevice(self._pin, pull_up=self._pull_up)
#...
Esta función se utiliza para implementar las funciones del DHT11. Almacena los datos
detectados en la matriz ``bits[]``. El DHT11 transmite datos de 40 bits a la vez.
Los primeros 16 bits están relacionados con la humedad, los 16 bits del medio están
relacionados con la temperatura, y los últimos ocho bits se utilizan para la verificación.
El formato de los datos es:
**8 bits de datos enteros de humedad** + **8 bits de datos decimales de humedad**
+ **8 bits de datos enteros de temperatura** + **8 bits de datos decimales de temperatura**
+ **8 bits de bits de verificación**.
Cuando se detecta la validez a través del bit de verificación, la función devuelve
dos resultados: 1. error; 2. humedad y temperatura.
.. 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}')
Por ejemplo, si los datos recibidos son 00101011 (valor de 8 bits del entero de humedad)
00000000 (valor de 8 bits del decimal de humedad) 00111100 (valor de 8 bits del entero de
temperatura) 00000000 (valor de 8 bits del decimal de temperatura) 01100111 (bit de verificación)
**Cálculo:**
00101011 + 00000000 + 00111100 + 00000000 = 01100111.
Si el resultado final es diferente al bit de verificación, la transmisión
de datos es anormal: devuelve False.
Si el resultado final es igual al bit de verificación, los datos recibidos
son correctos, entonces se devolverán ``humidity`` y ``temperature``, y se mostrará
“Humedad = 43%, Temperatura = 60°C”.
Imagen del Fenómeno
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.. image:: ../img/image209.jpeg