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＊目的
このレッスンでは、DHT11センサーモジュールを使って、アルドゥイーノGraphicプログラミングツールで環境の温度と湿度を取得する方法を紹介します。
デジタル温湿度センサーDHT11には、アナログからデジタルへの変換を行うチップが内蔵されており、あらゆるMCUと互換性があるため、基本的なデータロギングを行いたい方に最適です。DHT11は、非常に安価でありながら優れた性能を備えているため、電子工作を趣味とする人々に非常に人気があります。
＊使用部品及びデバイス
- OSOYOO UNOボード（アルドゥイーノUNO rev.3完全対応）×1
- OSOYOO Magic I/O Shield for アルドゥイーノ×1
- OSOYOO DHT11 Sensor×1
- OSOYOO 3-pin PNPケーブル×1
- USBケーブル×1
- PC×1
接続：
まず、Osoyoo Magic I/OシールドをUNOボードに装着してください。次に、DHT11センサーモジュールをマジックI/OシールドのD3ポートに、以下のように3ピンPNPケーブルで接続します。
＊注意：スケッチコードをアルドゥイーノにアップロードする際は、バッテリーをオフにするか、電源アダプターを抜いてください。
コードを直接ダウンロードし、Mixlyの「Open」をクリックして、ダウンロードしたコードを選択することもできます。グラフィカル・プログラミング・ソフトウェア「Mixly」を開き、次の操作を行います。
”Control”カテゴリーの”Setup”ブロックをドラッグアウトします。
シリアルボーレート速度を9600に設定して、”Serial print”ブロックを空白のエリアにドラッグします
以下のように、コードにテキストを追加します。
”SerialPort”カテゴリから”Serial print”と”Serial printin”を以下のようにドラッグアウトします。
以下のように、コードにテキストを追加します。
“Sensor”ブロックを開き、DHT11関連の機能ブロックを選択します
次のコードに従うと、DHT11センサーから湿度データと温度データを取得できます。
最後に、”Delay”ブロックをドラッグして、遅延の値を1000msに設定します。
プログラムを保存し、アルドゥイーノボードにアップロードします
アップロードが完了した数秒後にシリアルモニターを開くと、湿度と温度が1秒間隔で画面に表示されているはずです。
相対湿度とは何ですか？
DHT11は、相対湿度を測定します。相対湿度とは、空気中の水蒸気の量と、空気中の水蒸気の飽和点との関係を表したものです。飽和点では、水蒸気が凝縮して表面に溜まり、露となります。飽和点は気温によって変化します。飽和点は空気の温度によって変化します。冷たい空気は飽和するまでに保持できる水蒸気の量が少なく、熱い空気は飽和するまでに保持できる水蒸気の量が多いのです。
相対湿度の計算式は
Dht11の仕組み 湿度と温度を測定する仕組み
DHT11は、2つの電極を利用し、その間の電気抵抗を測定することで水蒸気を検出します。湿度検出部は、水分を保持する基板の表面に電極を貼り付けたものです。水蒸気が基板に吸収されると、基板からイオンが放出され、電極間の導電率が上昇します。2つの電極間の抵抗の変化は、相対湿度に比例します。
DHT11は、本体に内蔵された表面実装型のNTC温度センサー（サーミスタ）で温度を測定します。プラスチックの箱を取り外すと、基板に貼られた電極が見え、本体背面に搭載されたICが測定した抵抗値を相対湿度に変換します。また、校正係数の保存や、DHT11とアルドゥイーノ間のデータ信号伝送の制御も行っています。
