Bài 6. Lập trình đọc cảm biến DHT22 với Raspberry Pi - INSYS - Intelligent Systems
Lập trình đọc cảm biến DHT22 với Raspberry Pi
Chuẩn bị các phần cứng và phần mềm cần thiết
Để giúp cho việc viết mã nguồn sử dụng ngôn ngữ Python cho Raspberry Pi được đơn giản và nhanh chóng, thì trong phạm vi các bài thực hành sau đây chúng ta sẽ nhận sự hỗ trợ từ một số thư viện được cài đặt mặc định trong hệ điều hành hoặc phải cài đặt bổ sung vào thêm trong quá trình sử dụng Raspberry Pi. Chẳng hạn như: thư viện GPIOZero (thư viện mặc định có sẵn), các thư viện hỗ trợ riêng cho từng loại cảm biến (thư viện phải cài đặt bổ sung).
Những phần cứng cần phải chuẩn bị cho các bài thí nghiệm dưới đây:
Bảng 3.1 Liệt kê các phần cứng cần sử dụng trong bài thí nghiệm.
 |
 |
 |
|
| Raspberry Pi 4B | USB-TTL | Test board | |
 |
 |
 |
 |
| Thẻ nhớ | Điện trở 470, 330 | Nút nhấn | LED |
 |
 |
 |
|
| Cảm biến HC-SR04 | Cảm biến DHT22 | Mô-đun 4 relay | |
Trong các bài thí nghiệm dưới đây chúng ta có sử dụng cảm biến DHT22 để thu thập giá trị nhiệt độ, độ ẩm của môi trường. Tuy nhiên thư viện dành cho bộ cảm biến này lại không được cài đặt sẵn trong Raspberry Pi. Vì vậy, để có thể sử dụng được bộ thư viện dành cho cảm biến DHT22 thì việc đầu tiên là phải tiến hành cài đặt bộ thư viện này vào Raspberry Pi chạy hệ điều hành Raspbian. Các bước để cài đặt thư viện của Adafruit hỗ trợ cho cảm biến DHT22, tại Terminal nhập lệnh như sau:
Bước 1 – Cập nhật hệ thống
pi@raspberrypi:~$ sudo apt-get update
pi@raspberrypi:~$ sudo apt-get install build-essential python-dev
Bước 2 – Tải thư viện dành cho cảm biến DHT22 của Adafruit (cần phải có kết nối Internet cho Raspberry Pi trước khi thực hiện bước này)
pi@raspberrypi:~$ git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
pi@raspberrypi:~$ cd Adafruit_Python_DHT
Bước 3 – Cài đặt thư viện
pi@raspberrypi:~$ sudo python setup.py install
pi@raspberrypi:~$ sudo python3 setup.py install
Yêu cầu thí nghiệm:
Sử dụng cảm biến DHT22 để xác định giá trị nhiệt độ và độ ẩm của môi trường và hiển thị các giá trị này lên màn hình Console.
Thực hiện kết nối cảm biến DHT22 với Raspberry Pi theo sơ đồ như sau:
Hình 3.11. Sơ đồ kết nối cảm biến DHT22 với Raspberry Pi.
Chân VCC/Pin-1 của cảm biến DHT22 được nối với chân 3,3V/Pin-1 của Raspberry Pi, chân DATA/Pin-2 của cảm biến DHT22 được nối với chân GPIO17/Pin-11 của Raspberry Pi, chân GND/Pin-4 của cảm biến DHT22 được nối với chân GND/Pin-6 của Raspberry Pi. Sử dụng một điện trở 10K để nối giữa 2 chân VCC/Pin-1 và DATA/Pin-2 của cảm biến DHT22. Chi tiết được minh họa trong Hình 3.11.
Giải thuật điều khiển như sau:
Hình 3.12. Lưu đồ giải thuật của bài thí nghiệm 6.
Lưu ý rằng thư viện dành cho bộ cảm biến DHT22 lại không được cài đặt sẵn trong Raspberry Pi. Vì vậy, để có thể sử dụng được bộ thư viện dành cho cảm biến DHT22 thì việc đầu tiên là phải tiến hành cài đặt bộ thư viện này vào Raspberry Pi chạy hệ điều hành Raspbian. Chi tiết việc cài đặt xem trong mục “3.1.3 Chuẩn bị các phần cứng và phần mềm cần thiết“.
Dựa vào lưu đồ giải thuật để viết chương trình điều khiển bằng ngôn ngữ Python như sau:
import Adafruit_DHT # Khai bao su dung ham trong thu vien
sensor = Adafruit_DHT.DHT22 # Chon loai cam bien (DHT11, DHT22 hoac AM2302)
gpio = 16 # Khai bao chan noi cam bien DHT22
# Su dung ham read_retry. Ham nay se thuc hien lap lai 15 lan viec doc du lieu
# tu cam bien (do tre giua moi lan lap lai la 2 giay).
humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(sensor, gpio)
# Doi khi co the khong doc duoc du lieu tu cam bien DHT22 vi vay can kiem tra du lieu
# doc duoc co hop le hay khong
if humidity is not None and temperature is not None: # Kiem tra co du lieu hop le
print(‘Temp = {0:0.1f}*C Humidity = {1:0.1f}%’.format(temperature, humidity)) # Hien thi gia tri
else:
print(‘Failed to get reading. Try again!’) # Bao loi khong doc duoc cam bien