Raspberry Piで電子工作(8) LCDディスプレイで室温／湿度をモニタリング

今回は、LCDディスプレイLCD1601と温度・湿度計DHT11を使用して、室温と湿度を定期的にディスプレイに表示するプログラムを作成したいと思う。

必要なもの

• Raspberry Pi本体
• ブレッドボード
• ジャンパー線
• 抵抗（220Ω）
• LCD1602
• 可変抵抗（10kΩ）
• DHT11

今回の回路

作成したプログラム

#include <lcd.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <wiringPi.h>
#define MAXTIMINGS 85
#define DHTPIN 29

int dht11_dat[5] = {0, 0, 0, 0, 0};

void read_dht11_dat(int clcd) {
    uint8_t laststate = HIGH;
    uint8_t counter = 0;
    uint8_t j = 0, i;

    dht11_dat[0] = dht11_dat[1] = dht11_dat[2] = dht11_dat[3] = dht11_dat[4] = 0;

    pinMode(DHTPIN, OUTPUT);
    digitalWrite(DHTPIN, LOW);
    delay(18);
    digitalWrite(DHTPIN, HIGH);
    delayMicroseconds(40);
    pinMode(DHTPIN, INPUT);

    for (i = 0; i < MAXTIMINGS; i++) {
        counter = 0;
        while (digitalRead(DHTPIN) == laststate) {
            counter++;
            delayMicroseconds(1);
            if (counter == 255) {
                break;
            }
        }
        laststate = digitalRead(DHTPIN);

        if (counter == 255)
            break;

        if ((i >= 3) && (i % 2 == 0)) {
            dht11_dat[j / 8] <<= 1;
            if (counter > 28)
                dht11_dat[j / 8] |= 1;
            j++;
        }
    }
    // 温度と湿度のデータが正しいとき
    if ((j >= 40) && (dht11_dat[4] == ((dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]) & 0xFF))) {
        // LCDのカーソルを１行目に設定
        lcdPosition(clcd, 0, 0);
        // 湿度を表示
        lcdPrintf(clcd, "RH: %d.%d %% ", dht11_dat[0], dht11_dat[1]);
        // LCDのカーソルを２行目に設定
        lcdPosition(clcd, 0, 1);
        // 温度を表示
        lcdPrintf(clcd, "Temp: %d.%d%cC", dht11_dat[2], dht11_dat[3], 0xdf);
        // １秒停止
        delay(10000);
    }
    // 正しくないとき
    else {
        // LCDのカーソルを１行目に設定
        lcdPosition(clcd, 0, 0);
        lcdPrintf(clcd, "Data not good");
        // LCDのカーソルを２行目に設定
        lcdPosition(clcd, 0, 1);
        lcdPrintf(clcd, "skip");
        // ２秒停止
        delay(2000);
    }
}

int main(void) {
    int clcd;

    wiringPiSetup();
    clcd = lcdInit(2, 16, 4, 2, 3, 21, 22, 23, 24, 0, 0, 0, 0);
    while (1) {
        read_dht11_dat(clcd);
        lcdClear(clcd);
        lcdHome(clcd);
    }
    return 0;
}

プログラムの説明

※ プログラムは今までのものとほぼ同じものなので、必要なところのみ説明する。

46行目～温度と湿度が正しい場合は、LCDの１行目に湿度、２行目に温度の順番で表示する。

55行目のlcdPrintf()では、「℃」の表示ができないため、丸印（文字コードで直接指定し、%cで表示）とCを組み合わせて「℃」のに近い表示になるようにしている。

60行目以降では、正しく取得できなかったときの処理を記述しており、エラーメッセージが表示されるようになっている。

79行目と80行目で、LCDの表示をすべてクリアし、カーソルを行頭に戻している。