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Medir a temperatura - Raspberry Pi

Nesta parte da lição, vais adicionar um sensor de temperatura ao teu Raspberry Pi.

Hardware

O sensor que vais utilizar é um sensor de humidade e temperatura DHT11, que combina 2 sensores num único dispositivo. Este sensor é bastante popular, com vários modelos disponíveis comercialmente que combinam temperatura, humidade e, por vezes, pressão atmosférica. O componente de temperatura é um termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC), ou seja, um termistor cuja resistência diminui à medida que a temperatura aumenta.

Este é um sensor digital, pelo que possui um ADC integrado para criar um sinal digital contendo os dados de temperatura e humidade que o microcontrolador pode ler.

Ligar o sensor de temperatura

O sensor de temperatura Grove pode ser ligado ao Raspberry Pi.

Tarefa

Liga o sensor de temperatura.

1. Insere uma extremidade de um cabo Grove na entrada do sensor de humidade e temperatura. O cabo só encaixa de uma forma.

2. Com o Raspberry Pi desligado, liga a outra extremidade do cabo Grove à entrada digital marcada como D5 no Grove Base Hat conectado ao Pi. Esta entrada é a segunda a contar da esquerda, na fila de entradas ao lado dos pinos GPIO.

Programar o sensor de temperatura

Agora o dispositivo pode ser programado para utilizar o sensor de temperatura conectado.

Tarefa

Programa o dispositivo.

1. Liga o Pi e espera que ele inicie.

2. Abre o VS Code, diretamente no Pi ou através da extensão Remote SSH.

   ⚠️ Podes consultar as instruções para configurar e abrir o VS Code na lição 1, se necessário.

3. No terminal, cria uma nova pasta no diretório home do utilizador pi chamada temperature-sensor. Cria um ficheiro nesta pasta chamado app.py:

   mkdir temperature-sensor
   cd temperature-sensor
   touch app.py
   

4. Abre esta pasta no VS Code.

5. Para utilizar o sensor de temperatura e humidade, é necessário instalar um pacote adicional do Pip. No Terminal do VS Code, executa o seguinte comando para instalar este pacote no Pi:

   pip3 install seeed-python-dht
   

6. Adiciona o seguinte código ao ficheiro app.py para importar as bibliotecas necessárias:

   import time
   from seeed_dht import DHT
   

   A instrução from seeed_dht import DHT importa a classe DHT para interagir com um sensor de temperatura Grove do módulo seeed_dht.

7. Adiciona o seguinte código após o código acima para criar uma instância da classe que gere o sensor de temperatura:

   sensor = DHT("11", 5)
   

   Isto declara uma instância da classe DHT que gere o sensor digital de humidade e temperatura (Digital Humidity and Temperature). O primeiro parâmetro indica que o sensor utilizado é o DHT11 - a biblioteca que estás a usar suporta outras variantes deste sensor. O segundo parâmetro indica que o sensor está ligado à entrada digital D5 no Grove Base Hat.

   ✅ Lembra-te, todas as entradas têm números de pinos únicos. Os pinos 0, 2, 4 e 6 são pinos analógicos, enquanto os pinos 5, 16, 18, 22, 24 e 26 são pinos digitais.

8. Adiciona um loop infinito após o código acima para obter o valor do sensor de temperatura e imprimi-lo na consola:

   while True:
       _, temp = sensor.read()
       print(f'Temperature {temp}°C')
   

   A chamada a sensor.read() devolve uma tupla com os valores de humidade e temperatura. Apenas precisas do valor da temperatura, por isso o valor da humidade é ignorado. O valor da temperatura é então impresso na consola.

9. Adiciona uma pequena pausa de dez segundos no final do loop, pois os níveis de temperatura não precisam de ser verificados continuamente. Uma pausa reduz o consumo de energia do dispositivo.

   time.sleep(10)
   

10. No Terminal do VS Code, executa o seguinte comando para correr a tua aplicação Python:

    python3 app.py
    

    Deverás ver os valores de temperatura a serem exibidos na consola. Usa algo para aquecer o sensor, como pressionar o polegar sobre ele ou usar um ventilador, para observar as mudanças nos valores:

    pi@raspberrypi:~/temperature-sensor $ python3 app.py 
    Temperature 26°C
    Temperature 26°C
    Temperature 28°C
    Temperature 30°C
    Temperature 32°C
    

💁 Podes encontrar este código na pasta code-temperature/pi.

😀 O teu programa para o sensor de temperatura foi um sucesso!

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