DHT11 Sıcaklık ve Nem Sensörü: Arduino, ESP32 ve Pico ile Kullanımı

DHT11, tek bir veri kablosundan hem sıcaklığı hem de bağıl nemi okuyabildiğin, mavi plastik gövdeli ucuz bir dijital sensördür. Arduino ile yapılan hava istasyonlarının, sera ve saksı takip sistemlerinin, bebek odası termometrelerinin ve nem yükselince fanı çalıştıran akıllı ev projelerinin neredeyse hepsinde karşına çıkar. Analog bir sensör gibi gerilim ölçüp formülle uğraşmazsın; sensör ölçtüğü değeri hazır sayı olarak gönderir.

DHT11 nedir, nerelerde kullanılır?

Sensörün ölçtüğü nem bağıl nemdir: havanın o sıcaklıkta taşıyabileceği en fazla su buharının yüzde kaçını taşıdığını gösterir. %40–60 arası insan için rahat kabul edilir; %70'in üstü küf ve rutubet, %30'un altı ise kuru hava demektir. DHT11 bu değeri ve ortam sıcaklığını yaklaşık saniyede bir ölçer.

• Ev hava istasyonu: Sıcaklık ve nemi bir LCD ya da OLED ekranda gösterme.
• Sera ve bitki takibi: Nem düşünce uyarı verme, toprak nem sensörüyle birlikte sulama.
• Rutubet ve küf uyarısı: Banyo, bodrum ya da dolapta nem %70'i geçince sesli uyarı.
• Otomatik fan ya da nem alma cihazı: Nem eşiği aşınca bir röle ile cihazı çalıştırma.
• Veri kaydedici: Ölçümleri SD karta yazıp günlük grafik çıkarma.
• İnternetten izleme: ESP32 ile değerleri telefondan görülebilen bir web sayfasına taşıma.

DHT11 nasıl çalışır?

Gövdenin içinde iki ölçüm elemanı vardır. Nem elemanı, iki elektrot arasında nemi emen bir malzemeden oluşur; havadaki nem arttıkça malzemenin direnci azalır. Sıcaklık için ise bir NTC termistör kullanılır: sıcaklık arttıkça direnci düşen küçük bir direnç. Sensörün içindeki minik mikrodenetleyici bu iki direnci ölçer, fabrikada kaydedilmiş kalibrasyon değerleriyle düzeltir ve sonucu dijital olarak gönderir.

Haberleşme tek kablo üzerinden olur. Arduino veri hattını en az 18 milisaniye LOW tutarak sensörü uyandırır; sensör de 40 bitlik bir paketle cevap verir: 16 bit nem, 16 bit sıcaklık ve hatalı okumayı yakalamak için 8 bitlik bir kontrol toplamı. Bu zamanlamayı kendin yazman gerekmez; aşağıda kuracağımız kütüphane hepsini yapar.

Teknik özellikler: DHT11 ve DHT22 farkı

Kısacası: oda içinde sıcaklık ve nemi kabaca izlemek istiyorsan DHT11 yeterli ve daha ucuzdur. Dış ortamda, sıfırın altındaki sıcaklıklarda ya da yarım derecelik farkın önemli olduğu işlerde DHT22 seçmelisin. İkisinin bağlantısı ve kodu aynıdır; kodda yalnızca sensör tipini değiştirirsin.

DHT11 pin bağlantısı

DHT11 iki şekilde satılır: üzerinde direnç ve LED bulunan 3 pinli modül ya da 4 bacaklı çıplak sensör. Çıplak sensörde bacakları, ızgaralı yüz sana bakarken soldan sağa sayarsın.

DHT kütüphanesini kurmak

1. Arduino IDE'de Kütüphane Yöneticisi'ni aç (Arduino IDE 2'de sol menüdeki kitap simgesi).
2. Arama kutusuna DHT sensor library yaz ve Adafruit'in kütüphanesini kur.
3. Bağımlılıkları sorduğunda Install all seçeneğiyle Adafruit Unified Sensor kütüphanesini de kur.
4. İstersen Dosya > Örnekler > DHT sensor library > DHTtester ile hazır örneği de deneyebilirsin.

Arduino örnek kodu: sıcaklık, nem ve hissedilen sıcaklık

Aşağıdaki kod iki saniyede bir ölçüm alır, okuma başarısızsa bunu bildirir ve sıcaklıkla nemi birleştirerek hissedilen sıcaklığı (heat index) hesaplar. Sonuçları görmek için Seri Monitör'ü 9600 baud hızında aç.

1#include <DHT.h>
2
3#define DHT_PIN 2          // veri pini / data pin
4#define DHT_TYPE DHT11     // DHT22 kullanıyorsan DHT22 yaz / write DHT22 for a DHT22
5
6DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);
7
8void setup() {
9  Serial.begin(9600);
10  dht.begin();
11}
12
13void loop() {
14  delay(2000);                                // ölçümler arası bekleme / wait between readings
15
16  float humidity = dht.readHumidity();        // % bağıl nem / % relative humidity
17  float temperature = dht.readTemperature();  // °C
18
19  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
20    Serial.println("Okuma hatası / read error");
21    return;
22  }
23
24  // hissedilen sıcaklık / heat index (°C)
25  float heatIndex = dht.computeHeatIndex(temperature, humidity, false);
26
27  Serial.print("Sicaklik / Temp: ");
28  Serial.print(temperature);
29  Serial.print(" C  Nem / Humidity: %");
30  Serial.print(humidity);
31  Serial.print("  Hissedilen / Feels like: ");
32  Serial.print(heatIndex);
33  Serial.println(" C");
34}

ESP32 ile DHT11 kullanımı

ESP32'de yukarıdaki kodun aynısı çalışır; yalnızca DHT_PIN değerini örneğin 4 yap. Sensörü ESP32'nin 3V3 pininden besle ki veri hattı da 3,3 V'ta kalsın; DHT11 bu gerilimde rahatça çalışır. GPIO 34–39 yalnızca giriş olduğu için DHT'ye uygun değildir, çünkü veri hattı iki yönlüdür. Pin seçerken Pinout aracından ESP32'nin hangi pinlerinin güvenli olduğuna bakabilirsin. Ölçtüğün değerleri Wi-Fi üzerinden bir web sayfasında göstererek telefondan izleyebilirsin.

Raspberry Pi Pico ile DHT11 (MicroPython)

MicroPython'da DHT sensörleri için hazır bir dht modülü vardır; ayrıca kütüphane kurman gerekmez. Sensörü Pico'nun 3V3 pinine, GND'ye ve GP15 pinine bağla:

1import dht
2from machine import Pin
3import time
4
5sensor = dht.DHT11(Pin(15))   # GP15 veri pini / data pin (DHT22 için dht.DHT22)
6
7while True:
8    try:
9        sensor.measure()
10        t = sensor.temperature()   # °C
11        h = sensor.humidity()      # %
12        print("Sicaklik:", t, "C  Nem: %", h)
13    except OSError:
14        print("Okuma hatası / read error")
15    time.sleep(2)

DHT11 ile proje fikirleri

• LCD'li dijital termometre: Değerleri 16x2 ekrana yaz; nasıl yapılacağı I2C LCD Ekran Kullanımı yazısında.
• Nem kontrollü fan: Nem %65'i geçince bir röleyle fanı çalıştır; bağlantı için Röle Modülü Nedir? yazısına bak.
• Rutubet alarmı: Eşik aşılınca bir buzzer öttür; sesli uyarı için Buzzer Nedir? yazısı işine yarar.
• Sıcaklık kaydedici: Saat modülü ve SD kartla her 10 dakikada bir ölçümü kaydet.
• Wi-Fi hava istasyonu: ESP32 ile ölçümleri ev ağındaki her cihazdan görülebilen bir sayfada yayınla.

Sık yapılan hatalar ve çözümleri

• Sürekli NaN ya da "Failed to read": Veri kablosu koddaki pinden farklı bir pine takılmış, pull-up direnç eksik ya da kodda sensör tipi yanlış (DHT11 yerine DHT22) olabilir.
• Çok sık okumak: 2 saniyeden kısa aralıkla okunan sensör eski değeri verir ya da hata döndürür.
• Olması gerekenden yüksek sıcaklık: Sensör Arduino'nun voltaj regülatörüne ya da güneşe çok yakın olabilir; kartın birkaç santimetre uzağına yerleştir.
• Uzun kabloda kopuk okumalar: Birkaç metreden sonra sinyal zayıflar; pull-up direnci 4,7 kΩ'a düşür, sensörü 5 V ile besle ve kaliteli kablo kullan.
• ESP32'de kararsız çalışma: Sensör 5 V ile besleniyorsa veri hattı 5 V'a çekilir; 3V3 ile besle ve hem giriş hem çıkış olabilen bir GPIO (örneğin 4) kullan.
• Anlık tepki beklemek: Nem değişimini algılamak birkaç saniye sürer; DHT11 hızlı ölçüm için değil, ortam takibi için tasarlanmıştır.

Başka hangi sensörleri kullanabileceğini merak ediyorsan Arduino Sensörleri Rehberi'ne, mesafe ölçmek için HC-SR04 Mesafe Sensörü yazısına göz at. BlueGrays uygulamasında DHT11 ve DHT22 ile yapılmış adım adım projeleri devre şemaları ve kodlarıyla bulabilirsin.