Temperatura e umidità con Arduino, DHT11 e display LCD

Cosa imparerai

• che cosa misura il sensore DHT11;
• che cos’è l’umidità relativa;
• come collegare il DHT11 ad Arduino;
• la differenza tra DHT11 a 4 pin e modulo a 3 pin;
• come leggere temperatura e umidità via software;
• come visualizzare i dati su LCD 16×2;
• come gestire errori di lettura e aggiornamenti periodici.

Che cos’è il DHT11

Il DHT11 è un sensore digitale capace di fornire due grandezze ambientali: temperatura e umidità relativa. Per questo è molto usato nei primi progetti di monitoraggio ambientale, nei termo-igrometri e nelle piccole stazioni meteo.

Nella pagina originale il DHT11 viene indicato con un intervallo di temperatura da 0 a 50 °C, umidità relativa dal 20% al 90% e alimentazione compresa tra 3 V e 5,5 V.

Che cos’è l’umidità relativa

L’umidità relativa indica quanta umidità è presente nell’aria rispetto alla quantità massima di vapore acqueo che l’aria può contenere nelle condizioni considerate.

Il valore viene espresso in percentuale. Un’umidità relativa elevata indica che l’aria è più vicina alla saturazione; quando si raggiungono le condizioni di saturazione può comparire condensazione.

Formula dell’umidità relativa presente nel progetto originale.

Come misura il DHT11

Il progetto originale descrive il DHT11 come un dispositivo che rileva l’umidità attraverso un elemento sensibile la cui risposta elettrica cambia con la quantità di vapore acqueo presente nell’aria. Per la temperatura, invece, viene utilizzato un elemento sensibile di tipo termistore.

Materiale necessario

Schema di collegamento

Schema originale del progetto con DHT11 e display LCD.

Collegamento del DHT11

Il sensore utilizza una linea dati digitale. Nel progetto il segnale è collegato al pin 8 di Arduino.

Pinout del DHT11 presente nella vecchia pagina.

Collegamento del display LCD

Il display usa lo stesso cablaggio parallelo del progetto precedente:

Le librerie utilizzate

Lo sketch usa due librerie: DHT.h per il sensore e LiquidCrystal.h per il display.

Codice Arduino commentato

// ==========================================================
// DHT11 + DISPLAY LCD 16x2 CON ARDUINO
// Visualizza temperatura e umidità sul display
// ==========================================================

// Libreria per il sensore DHT11
#include <DHT.h>

// Libreria per il display LCD
#include <LiquidCrystal.h>

// Pin digitale collegato al segnale DATA del DHT11
#define DHTPIN 8

// Tipo di sensore utilizzato
#define DHTTYPE DHT11

// Crea l'oggetto DHT
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// Crea l'oggetto LCD:
// RS = 12, E = 11, D4 = 5, D5 = 4, D6 = 3, D7 = 2
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {

  // Inizializza il display 16 colonne x 2 righe
  lcd.begin(16, 2);

  // Avvia il sensore DHT11
  dht.begin();

  // Scrive le etichette iniziali
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Temp:");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Umid:");

}

void loop() {

  // Legge la temperatura in gradi Celsius
  float temperatura = dht.readTemperature();

  // Legge l'umidità relativa in percentuale
  float umidita = dht.readHumidity();

  // Controlla se una delle due letture non è valida
  if (isnan(temperatura) || isnan(umidita)) {

    lcd.setCursor(6, 0);
    lcd.print("Errore ");

    lcd.setCursor(6, 1);
    lcd.print("lettura");

    // Attende prima del tentativo successivo
    delay(2000);
    return;
  }

  // Mostra la temperatura sulla prima riga
  lcd.setCursor(6, 0);
  lcd.print(temperatura, 1);
  lcd.print(" C ");

  // Mostra l'umidità sulla seconda riga
  lcd.setCursor(6, 1);
  lcd.print(umidita, 1);
  lcd.print(" % ");

  // Aggiorna i dati ogni 2 secondi
  delay(2000);

}

Il codice spiegato passo passo

Perché usare float invece di int

Nel vecchio sketch temperatura e umidità erano memorizzate in variabili int. Usando float possiamo conservare anche eventuali cifre decimali restituite dalla libreria e decidere poi quante mostrarne sul display.

Video dimostrativo

Scarica libreria e sketch originali

Manteniamo disponibili anche i file storici associati alla vecchia pagina.

Debug rapido

• controlla che il segnale del DHT11 sia collegato al pin 8;
• verifica VCC e GND;
• controlla se il tuo modulo DHT11 include già la resistenza di pull-up;
• se il display è acceso ma non mostra testo, regola il contrasto;
• verifica i collegamenti RS, E e D4-D7 del display;
• se compaiono valori non validi, controlla il sensore e la libreria;
• non aggiornare il display inutilmente centinaia di volte al secondo.

Come trasformarlo in una piccola stazione meteo

Questo progetto è già la base di una semplice stazione ambientale. Per evolverlo puoi aggiungere altri sensori e funzioni:

• sensore di pressione atmosferica;
• orologio RTC per data e ora;
• memorizzazione delle misure su scheda SD;
• display OLED o LCD I2C;
• ESP32 per inviare i valori via Wi-Fi;
• soglie con LED o buzzer;
• ventola automatica quando la temperatura supera un limite.

DHT11 o sensori più precisi?

Il DHT11 è adatto soprattutto a esercizi didattici e progetti semplici. Se il progetto richiede misure più precise o un intervallo operativo più ampio, si può passare in seguito a sensori ambientali più evoluti mantenendo sostanzialmente la stessa logica generale: acquisizione, controllo del dato e visualizzazione.

Cosa devi ricordare

Domande frequenti