温湿度の自動計測

https://scrapbox.io/files/6182699da23d4c00200a3cbb.png

Raspberry Piで温湿度センサを制御して室内の気温と湿度を自動的に計測する

水槽内のセンシングではないが、水槽周辺のコンディションも把握できると…嬉しい！

要件

アクアリウム周辺の気温と湿度を取得できる

気温と湿度を指定した時刻(間隔)で自動取得できる

仕様

仕様1：Raspberry Piからプログラムを実行すると、現在の気温と湿度が記録される

仕様2：Raspberry Piで指定した間隔ごとに、上記の温湿度記録プログラムが実行される

使用したもの

あしゅりーアクアリウムの場合

table:使用したもの

ラズパイ Raspberry Pi 4 ModelB 4GB

温湿度センサ AM2302 (DHT22)

抵抗器 5.1kΩ × 1個

ワイヤ ラズパイ-センサ間の接続用

ブレッドボード 基板に実装の場合は不要

温湿度センサ：AM2302 (DHT22)

DHT22という温湿度センサが乗った「AM2302」というモジュール

https://scrapbox.io/files/62239271b9560d001d67232d.jpg

最初から基板に組付けられているタイプもあるが今回は単品のものを買った

設計

流れは以下の通り

温湿度センサと抵抗器とラズパイを配線

CircuitPython_DHTインストール

温湿度記録プログラムを作成

定期的に温湿度記録ができるようにする

温湿度センサと抵抗器とラズパイを配線

まずはAM2302のデータシートを確認

AM2302 supply voltage range 3.3V - 5.5V, recommended supply voltage is 5V.

VDDは3.3Vでも良いが5V推奨とのことのため、それに従う

ブレッドボード上に以下の通り配線する

table:配線

Raspberry Pi AM2302

5V VDD（赤）

GPIO20 SDA（黄）

- NC（ここは使わない）

GND GND（黒）

GPIOは20番ピンを使用したが別のところを使ってもOK

https://scrapbox.io/files/62241b2c601a96001dc282e9.png

https://scrapbox.io/files/62241c19d48293001de9cfe7.jpg

ちょうどいい抵抗が無くて地獄みたいな感じになっているが怒らないでほしい

CircuitPython_DHTインストール

これについてQiitaにも記事を書いたので詳細は以下を参照のこと

Adafruitの公式フォーラムの通りインストールする

code:Terminal

pip3 install adafruit-circuitpython-dht

sudo apt-get install libgpiod2

温湿度記録プログラムを作成

公式フォーラムに気温と湿度取得のサンプルコードがあるのでこれをもとに以下の通りプログラムを作成する

code:adafruit.py

import time

import datetime

import board

import adafruit_dht

# 取得した温湿度データの保存先を指定（自身の環境のパスに書き換える）

OUTPUT = '/home/asyley/temp_humidity.log'

def get_temp_humidity():

dhtDevice = adafruit_dht.DHT22(board.D20)

timestamp = now_dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')

try:

temperature_c = dhtDevice.temperature

humidity = dhtDevice.humidity

output = '{:.1f},{}'.format(temperature_c, humidity)

with open(OUTPUT, 'a') as f:

log_str = timestamp + ',' + output + '\n'

f.write(log_str)

except RuntimeError as error:

except Exception as error:

dhtDevice.exit()

例外処理はテキトーなので必要に応じて修正してほしい

上記を実行する

code:Terminal

python3 adafruit.py

code:temp_humidity.log

2021-08-22 20:47:33,26.8,58.9

定期的に温湿度記録ができるようにする

crontabで上記プログラムを定期的に実行する

例えば毎時0分、10分、20分、30分、40分、50分にて10分おきに実行したい場合を想定

python3の場所を確認

code:Terminal

$ which python3

/usr/bin/python3

code:crontab

*/10 * * * * /usr/bin/python3 /home/asyley/adafruit.py

これにより10分おきに温湿度が記録され、以下のようなログが得られることを確認する

code:temp_humidity.log

2021-08-22 20:50:00,26.8,58.9

2021-08-22 21:00:00,26.6,59.1

2021-08-22 21:10:00,26.6,56.6

2021-08-22 21:20:00,27.5,58.0

システム構成図

「Air temp / Humidity sensor」が実現できたことになる

システム構成図.icon