Um termo higrômetro é um instrumento que mede a temperatura e a umidade relativa do ar. O projeto que vamos apresentar usará o microcontrolador Arduino Uno ligado ao sensor DHT11, muito utilizado em estações meteorológicas remotas e sistemas de controle ambiental domésticos.

Medindo a Umidade Relativa do Ar (em %)

A umidade relativa do ar é a relação entre a quantidade de vapor d’água existente no ar (umidade absoluta) e a quantidade de vapor d’água máxima que poderia haver na mesma temperatura (ponto de saturação).  Lembrando que no ponto de saturação, a água começa a se condensar e se acumular nas superfícies, formando o orvalho. Além disso, deve-se considerar também que o ponto de saturação muda com a temperatura do ar. O ar frio pode conter menos vapor de água antes de ficar saturado, e o ar quente pode reter mais vapor de água antes de ficar saturado.

A fórmula para calcular a umidade relativa é:

RH = (Pw / Ps) x 100%

Onde:

RH = Relative Humidity ou umidade relativa em %

Pw = densidade de vapor d’água no ar

Ps = densidade de vapor d’água no ponto de saturação

O sensor DHT11 detecta o vapor de água medindo a resistência elétrica entre dois eletrodos. A mudança na resistência elétrica entre os dois eletrodos é proporcional à umidade relativa. A umidade relativa mais alta diminui a resistência entre os eletrodos, enquanto a umidade relativa baixa aumenta a resistência entre os eletrodos.

Medindo a Temperatura (em °Celsius)

O DHT11 mede a temperatura com um sensor do tipo NTC montado na unidade. Um sensor de temperatura NTC (Negative Temperature Coeficient) é um termistor com coeficiente de temperatura negativo e que, portanto, diminui a sua resistência elétrica com o aumento da temperatura.

O sensor DHT11 já vem de fábrica previamente calibrado e isso facilita sua utilização em projetos com o Arduino.

É interessante mencionar que além do DHT11 é também possível adquirir e usar nos projetos o sensor DHT22, que opera com o mesmo princípio de funcionamento.

Figura 1: Sensores DHT11 e DHT 22

A tabela 1 apresenta as características e diferenças principais entre esses sensores:

Tabela 1: Características dos sensores DHT11 e DHT22

O desenho de montagem do projeto do Termo Higrômetro com Arduino está apresentado na figura 2 e tem a seguinte lista de componentes: 1 Arduino Uno, 1 sensor DHT11 ou DHT22, 1 protoboard, cabos jumpers. Devemos notar que  a alimentação utilizada no projeto é a da fonte do próprio Arduino em +5 Volts.

Figura 2: Termo Higrômetro com Arduino Uno

No presente projeto foi adotada a biblioteca <DHTLib.h>, que possui todas as funções necessárias para obter as leituras de umidade e temperatura com sensores DHT. Para mais detalhes sobre essa biblioteca acesse > https://playground.arduino.cc/Main/DHTLib

Veja a seguir as observações sobre o sketch que faz o termo higrômetro funcionar.

O sketch inicia com a inclusão da biblioteca < DHTLib.h>, com a instrução  #include <dht.h>. O uso dessa biblioteca torna o sketch bastante simples.

Com dht DHT, é feita a declaração de um objeto dht. Em seguida, a instrução #define DHT11_PINO A5 define que o pino de dados (OUT) do sensor DHT11 será ligado ao pino analógico A5 do Arduino.

A função setup() apenas inicializa a porta serial do Arduino com uma taxa de transmissão de 9600 bits por segundo.

Finalmente, a função loop() estabelece que a variável inteira leituras receberá as leituras do sensor DHT11 da temperatura e da umidade relativa do ar …

int leituras = DHT.read11(DHT11_PINO);

… e, em seguida, fará a impressão das mesmas no monitor serial, através de …

Serial.print(“Temperatura = “);

Serial.println(DHT.temperature);

Serial.print(“Umidade = “);

Serial.println(DHT.humidity);

Com a instrução delay(2000), o sketch espera por 2 segundos e reinicia o loop. Com isso, a cada 2 segundos será apresentado no monitor serial do computador PC as leituras de umidade relativa do ar em % e temperatura em graus Celsius.

Esse projeto poderá ser melhorado acrescentando um display LCD 16x2 com módulo I2C. Recomendamos que o leitor tente fazer as modificações necessárias para fazer as melhorias sugeridas e no caso de dificuldades entre em contato através do Blog da Módulo Eletrônica. Teremos prazer em orientá-lo e responder suas perguntas.

Sketch do Projeto

#include <dht.h>

dht DHT;

#define DHT11_PINO A5

void setup(){

Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

int leituras = DHT.read11(DHT11_PINO);

Serial.print("Temperatura = ");

Serial.println(DHT.temperature);

Serial.print("Umidade = ");

Serial.println(DHT.humidity);

delay(2000);

}

********************************

Continue nos seguindo no blog.

É isso aí, até a próxima!