2018 Week 5 DHT11

1. 溫溼度感測器
日期：2018/03/29

2. 溫溼度感測器
• 應用：冷暖氣機、博物館文物管理 、氣象站、電子料理溫度計或
防潮箱等。
• 溫度會對體積、密度、聲速或阻抗等物理量產生影響，藉由測量
這些物理量的數值變化來轉換成溫度。
• 溫度測量方法(其中三種)：
• 膨脹測溫法：採用幾何量（體積、長度）作為溫度的量測指標，例如：
水銀溫度計。
• 電學測溫法：使用電阻或電容值等電學量轉換為溫度，例如：DHT11溫
溼度感測器。
• 光學測溫法：是根據黑體輻射來測量溫度。例如：紅外線溫度計。
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3. 溫溼度感測器
• 濕度檢測方式，一般可分為下列四種，即當水氣變化時，
• 影響阻抗值或電容值的變化。
• 產生氣體而改變熱傳導率。
• 影響晶體震動子的共振頻率。
• α射線穿越水滴而造成的衰減、光的吸收及反射。
• 濕度感測器，依材質及構造可分為七類，分別為：
• 石英晶體振盪、高分子、電解質、陶瓷、半導體、厚膜、結露
濕度感測器。
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4. DHT11 溫溼度感測器
• 溫度感測方式：負溫度係數熱敏電阻，隨電阻值減小，溫度呈指
數關係上升。
• 溼度感測方式：在高分子膜上方鍍上一對齒狀之電極，當高分子
膜吸收水分時，會使電極間的電阻值改變，並藉此轉換出濕度值。
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5. DHT11 溫溼度感測器
濕度測量範圍：20％～90%RH
濕度測量誤差：±5.0%RH
溫度測量範圍：0～+50℃
溫度測量誤差：±2.0℃
VCC：3.3V/5V
DATA：接GPIO
GND：接地
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6. 如果接3.3V線路長度不要超過20公分，否則會導致電壓下降造成感測器電源短缺，而測量出現誤差。
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7. 25 60
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連續讀取感測值的間隔時間大於5秒，得到的測量值會較精確
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實作LED燈課程時寫的python檔

8. 科普知識
• 露點或露點溫度是指在固定氣壓之下，空氣中所含的水蒸氣會凝
結成水而從空氣中析出的溫度。
• 空氣中水蒸氣的最高含量隨溫度降低而減小，當氣溫由高溫漸漸
降低到低於這溫度時，過多的水蒸氣便會凝結成水，這些水如果
凝結在固體上就成為露，如果飄浮在空中則稱為霧。
• 人類處於露點溫度高(亦即相對溼度較大)的環境中，會抑制汗水
的蒸發，不利於體溫調節，而導致身體不適。若處於較低的露點
溫度(較低的相對濕度)，雖然環境氣溫高過體溫，身體能藉著汗
水的蒸發有效地調節溫度，仍可維持正常體溫，避免過熱。
• 露點亦會被用作計算引擎結冰以及出現霧的可能性，因此，對機
師而言露點是一項重要數據。
資料來源：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9C%B2%E7%82%B9, http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=2777
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9. 中暑危險係數公式：危險係數 = 室外溫度(℃) + 相對溼度 × 0.1
*相對濕度是指單位體積空氣中，實際水蒸氣的分壓與相同溫度和體積下水飽和蒸氣壓的百分比。
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10. 課後實作基本題：偵測環境舒適度
• 情境：研究表明，影響人體舒適程度的氣象因素，首先是氣溫，
其次是濕度，再其次就是風向風速等。
因此，本週基本題請同學利用溫溼度感測器偵測空氣中的溫度，
當溫度的值介於預設的範圍，以LED燈和警示音來呈現目前環境
的舒適情況。
• 偵測對象：空氣中的溫度。
• 觸發事件： 舒適度 氣溫(℃) LED燈 警示音
易中暑 31度以上 僅亮紅燈 發出警報聲(DIY)
悶熱 27~30度 僅亮黃燈 不發聲
舒適 20~26度 僅亮綠燈 不發聲
*本表來自中央氣象局的天氣舒適度分類，共分為6個等級，取當中的3個等級。 10

11. 課後實作進階題：預防中暑警報器
• 情境：在全球暖化的趨勢下，帶來了極端的氣溫變化，位於熱帶地區的台灣高雄，也深受
其害，在冬季超過攝氏30度的日子不斷遞增，為了因應氣候變遷和溫溼度感測器，此次的
進階題內容如下：
• 偵測對象：空氣中的溫度與相對濕度
• 觸發事件：
*紅燈閃爍一秒一次
P.S. : 減碳抗暖化你也可以做的12件事
中暑危險係數 LED燈 PIR 警示音 預防作為
>=40 僅閃爍紅燈
開啟
PIR感測器
PIR偵測到人後發出
警報聲(DIY)
調整必須調整服裝與
活動場地
35~39 僅亮紅燈
警戒注意水分補充、
避免激烈運動
30~34 僅亮黃燈 關閉
PIR感測器
不發聲 注意注意水分補充
<=29 僅亮綠燈 不發聲 安全正常作息
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12. 附註
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13. 安裝Adafruit_DHT套件
• git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git //從git複製資料
• cd Adafruit_Python_DHT //將目前位置移到 Adafruit_Python_DHT 資料夾
• sudo python setup.py install //python2 安裝這個
sudo python3 setup.py install //python3 安裝這個
• cd examples //移到範例檔
• nano simpletest.py //編輯範例檔
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