模組介紹 : faya 溫濕度感應模組

學習目標 : 認識faya 溫濕度感應模組的功能及使用方式
學習時間 : 40min
示範模組 : (1) faya brickNano
                 (2) faya串列LCD模組
                 (3) 16x2 LCD模組 (20x2 或 20x4 LCD亦可)
                 (4) faya溫濕度感應模組
工具 : (1) 樂高積木底板 (相容)


====================功能介紹====================
duino)讀取溫濕度的資料，他的外觀很簡單，只提供Data輸出埠，接到Arduino的數位腳後，就可以用外掛的函式讀取溫度與濕度的資料。

模組中央藍色的塑膠立方體就是溫濕度感測器，代號DHT11，他是一CP值很高的溫濕度感測器，對於一般環境偵測的精確度是可接受的，如果需要精確度更高的型號，可以選擇DHT21和DHT22可以參考！

接下來介紹使用指令

• #include<dht.h>;
Arduino針對dht溫濕度感測器，開發了好用的函示庫，使用此感測器之前，記得先指示此函式標頭檔，此函式庫非內建，因此使用使函式前，請先將整個[dht]資料夾複製到Arduino底下的Libraries資料夾，本函式庫可從官方網站下載，也可從這邊下載。

• dht 物件名稱 ;  

      物件名稱 : 可自行命名，主程式辨別用

     (例) 當我們建構一物件名稱為"faya_dht11"時，我們在程式中需宣告:

     dht faya_dht11;

• 物件名稱.read11(dht腳位) 

     此指令要求dht11感測溫濕度資料，並存在temperature和humidity變數中

     物件名稱 : 可自行命名，主程式辨別用
     dht腳位: dht11連接到Arduino的數位腳位

     (例) 當我們建構物件名稱為"faya_dht11"，並把第5腳連到dht11時，程式中需宣告:

     faya_dht11.read11(5)

• 物件名稱.temperature

     此指令取出temperature溫度資料
     
    (例) 當我們建構物件名稱為"faya_dht11"，並要取出溫度資料時，程式中需宣告:

    faya_dht11.temperature;

• 物件名稱.humidity

     此指令取出humidity濕度資料

    (例) 當我們建構物件名稱為"faya_dht11"，並要取出濕度資料時，程式中需宣告:

    faya_dht11.humidity;

====================原理知識====================
以下解釋提供給有需要知道背後原理的人:

本模組所使的溫濕度感應器型號為DHT11，感應器的外觀有一藍色塑膠外殼，裡面除了溫濕度感測電路外，也包含了類比數位轉換電路和一顆微控制器，將轉換好的數位資料，編碼成特定格式，讓外部的控制器（我們用Arduino)讀取。

DHT11的量測規格如下，更詳細的規格和技術可參考datasheet:

濕度範圍: 20-90% RH
濕度準確度: ±5% RH
溫度範圍: 0-50 °C
溫度準確度: ±2% °C
操作電壓: 3V to 5.5V

faya溫濕度感應模組的電路圖如下，只要把Data腳位和微控制器中間加個提升電阻，就能開始使用了！

===================範例實作(1)===================
了解模組功能(原理)後，我們用以下範例來展示模組的功能:

目標: 
(1) 在 16x2 LCD顯示器上第一列顯示[目前溫度]
(1) 在 16x2 LCD顯示器上第二列顯示 [目前濕度]

接線:
(1) 電源線連接
     如下圖所示，連接的說明請看這篇文章 或簡易版

(2) 訊號線連接
      Arduino_A4  ===>  串列LCD模組_SDA
      Arduino_A5  ===>  串列LCD模組_SCL

      Arduino_5 ===>  溫濕度感應模組_Data

範例程式:

	// 2017/7/27
	// Faya-Nugget 範例程式 (DHT11_1.ino)
	// 單元: 模組介紹:faya溫濕度感應模組
	// 網址: https://fayalab.blogspot.com/2017/07/DHT11.html
	// 目標: (1) LCD模組第一行顯示目前溫度
	// (2) LCD模組第二行顯示目前濕度
	// 接線: Arduino ==> faya模組
	// A4 ==> SDA (串列LCD模組)
	// A5 ==> SCL (串列LCD模組)
	// 5 ==> Data(溫濕度感應模組)
	#include <Wire.h> //I2C函式庫
	#include <LiquidCrystal_I2C.h> //串列lcd函式庫
	#include <dht.h> //dht11函式庫
	//定義LCD的位址與參數
	LiquidCrystal_I2C lcd(0x20,16,2); // LCD位址：0x20 ; LCD規格：16x2
	//定義DHT11的腳位
	#define _dhtpin 5 // 數位5腳接到DHT11
	//建構物件名稱
	dht faya_dht11;
	int read_temp = 0; //溫度變數
	int read_humd = 0; //濕度變數
	void setup()
	{
	lcd.init(); // 初始化LCD
	lcd.backlight(); // 啟動背光
	}
	void loop()
	{
	int chk = faya_dht11.read11(_dhtpin); // 讀取並儲存溫濕度資料
	read_temp = faya_dht11.temperature; //取出溫度變數
	read_humd = faya_dht11.humidity; //取出濕度變數
	lcd.setCursor(0,0); //LCD游標位置 第1列第1行
	lcd.print("Temp = "); // 秀溫度
	lcd.print(read_temp);
	lcd.print("\337C"); //溫度符號 ＼337
	lcd.setCursor(0,1); //LCD游標位置 第2列第1行
	lcd.print("Humidity = "); // 秀濕度
	lcd.print(read_humd);
	lcd.print("%"); //每2秒更新一次
	delay(2000);
	}

view raw DHT11_1.ino hosted with ❤ by GitHub

備註:
- faya串列LCD的使用方式，請參考[模組介紹 : faya 串列LCD模組]
- L43列印溫度符號，他在lcd的R0M裡的代碼是0xDF，轉成八進位可用[/337]表示

範例結果:

討論:

本篇文章示範將溫溼度顯示在串列LCD模組上，我們曾經介紹過[faya串列七段顯示模組]，大家也可以練習把這兩筆資料輪流放在此模組上喔！

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