DHT11/DHT22 - Wetterstation LAN Daten speichern – Projekte für Arduino und ESP32-Mikrocontroller

Lesezeit: 5 Minuten

Der Temperatursensor DHT22 (DHT11) misst Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die Daten werden auf der SD-Karte des Ethernet-Shields gespeichert und können im Browser betrachtet werden.

So sieht es aus:

Beispiele für DHT11/DHT22 Sensoren

Pinbelegung:

DHT11
GND Daten 5V

DHT22
5V Daten GND

Die Pinbelegung kann sich von der hier gezeigten unterscheiden. Achte auf die Beschriftung auf dem Modul!

Für diese Anleitung benötigst du ein sogenanntes „Shield“, eine Platine, die einfach auf den Arduino aufgesteckt wird. Auf ihr befindet sich ein LAN-Anschluss (RJ45). Alle digitalen und analogen Anschlüsse stehen auch weiterhin zur Verfügung.

⇒SD-Karten-Modul

⇒Ethernet-Shield

⇒RTC-Modul

Benötigte Bauteile:

RTC-Modul
Ethernet-Shield mit SD-Karten-Modul
DHT11 oder DHT22
Leitungsdrähte

Baue die Schaltung auf.
(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)

Für das Programm brauchst du eine freie IP-Adresse und eine freie MAC-Adresse in deinem lokalen Netzwerk.
Im Regelfall befindet sich in einem lokalen Netzwerk ein DHCP-Server, der jedem Gerät im Netzwerk automatisch eine IP-Adresse zuteilt. Im Programm wird eine über DHCP vergebene Adresse verwendet.

Die MAC-Adresse ist die Hardware-Adresse jeder einzelnen Netzwerkschnittstelle (LAN oder WLAN), mit der jedes Gerät im Netzwerk eindeutig identifiziert werden kann.

Sie besteht aus sechs Bytes in hexadezimaler Schreibweise, die durch „:“ oder „-“ getrennt werden.

Du kannst die im Programm verwendete „erfundene“ MAC-Adresse übernehmen: Die Gefahr, dass sich ein Gerät mit der gleichen MAC-Adresse im Netzwerk befindet, ist äußerst gering.

Benötigte Bibliotheken:

Nach dem Start des Programms wird die IP des Ethernet-Shields im Seriellen Monitor angezeigt:

Binde die benötigten Bibliotheken ein und lege die Variablen fest:

#include “Ethernet.h”

#include “RTClib.h”

#include “DHT.h”

#include “SD.h”

// Bezeichnung der Textdatei

File Messung;

// Datenpin für das SD-Kartenmodul

int DatenPin = 4;

// Name des RTC-Moduls

RTC_DS3231 rtc;

int SENSOR_DHT = 8;

// Sensortyp festlegen

// DHT22

#define SensorTyp DHT22

// oder DHT11

// #define SensorTyp DHT11

// Sensor einen Namen zuweisen

DHT dht(SENSOR_DHT, SensorTyp);

// MAC-Adresse und IP definieren

byte mac[] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED};

// festeIP = false -> IP-Adresse über DHCP vergeben

bool festeIP = false;

// feste IP

IPAddress ip(192, 168, 1, 200);

// Name des Servers vergeben

EthernetServer Server(80);

Intervall in Millisekunden

600000 = 10 Minuten

3600000 = 60 Minuten

Intervall wird auf der Seite angezeigt

const long Intervall = 1200000;

const unsigned int Minuten = Intervall / 60000;

// Start der Zeitmessung

unsigned long StartZeit = 0;

Der setup-Teil. Beachte die Kommentare.

void setup()

{

// RTC-Modul starten

rtc.begin();

wenn Datum und Zeit nicht korrekt -> Datum/Zeit setzen

Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute, Sekunde

keine führende 0 setzen

Beispiel:

rtc.adjust(DateTime(2023, 3, 10, 7, 2, 30));

Serial.begin(9600);

delay(500);

// Ethernet starten feste IP

if (festeIP) Ethernet.begin(mac, ip);

// Ethernet starten DHCP

else Ethernet.begin(mac);

// Server starten

Server.begin();

// zur Kontrolle IP-Adresse anzeigen

// localIP -> Adresse, die im Browser eingegeben wird

Serial.print(F(“IP des Ethernet-Shields: ”));

Serial.println(Ethernet.localIP());

// SD-Karte starten

SD.begin(DatenPin);

// DHT-Sensor starten

dht.begin();

}

Der loop-Teil. Beachte die Kommentare.

void loop() 
{
  String Auswertung = "";

// Variablen für Temperatur und Luftfeuchtigkeit
  float Temperatur;
  float Luftfeuchtigkeit;

// auf Clienten warten ...
  EthernetClient Client = Server.available();

// abgelaufene Zeit ermitteln
  unsigned long VerstricheneZeit = millis();

// neue Messung und speichern, wenn das Zeitintervall erreicht ist
  if (VerstricheneZeit - StartZeit >= Intervall) 
  {
    // StartZeit zurücksetzen
    StartZeit = VerstricheneZeit;

// Temperatur, Luftfeuchtigkeit messen und Zeit ermitteln
    Temperatur = dht.readTemperature();
    Luftfeuchtigkeit = dht.readHumidity();
    DateTime aktuell = rtc.now();

// in Datei speichern
    Messung = SD.open("Messung.txt", FILE_WRITE);
    if (Messung) 
    {
      // Datum schreiben
      char Datum[] = "DD.MM.YYYY";
      Messung.print(aktuell.toString(Datum));

// Zeit schreiben
      char Zeit[] = " Uhrzeit: hh:mm:ss";
      Messung.println(aktuell.toString(Zeit));

// Messdaten schreiben
      Messung.print(F(" | "));
      Messung.println(Temperatur);
      Messung.print(F(" °C | "));
      Messung.println(Luftfeuchtigkeit);
      Messung.print(F("%"));
      Messung.println(F("<br>"));

// Datei schließen
      Messung.close();
    }
  }
  // neue Anfrage
  if (Client) 
  {
    // solange der Client verbunden ist ...
    while (Client.connected()) 
    {
      if (Client.available()) 
      {
        char Zeichen = Client.read();
        Auswertung += Zeichen;

// \n = Seite vom Clienten vollständig geladen
        if (Zeichen == '\n') 
        {
          // HTTP-Anforderung senden
          Client.println(F("HTTP/1.1 200 OK"));
          Client.println(F("Content-Type: text/html"));

// Leerzeile zwingend erforderlich
          Client.println();

/*
            HTML-Seite aufbauen
            die folgenden Anweisungen müssen
            mit print oder println gesendet werden
            println "verschönert" den Quelltext
            (jede Anweisung in einer eigenen Zeile)
          */
          Client.println(F("<!doctype html>"));
          Client.println(F("<html>"));
          Client.println(F("<body>"));

// Daten speichern
          if (Auswertung.indexOf("s") > 0) 
          {
            Temperatur = dht.readTemperature();
            Luftfeuchtigkeit = dht.readHumidity();
            DateTime aktuell = rtc.now();
            Messung = SD.open("Messung.txt", FILE_WRITE);

// wenn die Datei vorhanden ist
            if (Messung) 
            {
              char Datum[] = "DD.MM.YYYY";
              Messung.print(aktuell.toString(Datum));

// Zeit schreiben
              char Zeit[] = " Uhrzeit: hh:mm:ss";
              Messung.println(aktuell.toString(Zeit));
              Messung.print(F(" | "));
              
              // Temperatur und Luftfeuchtigkeit schreiben
              Messung.println(Temperatur);
              Messung.print(F(" °C | "));
              Messung.println(Luftfeuchtigkeit);
              Messung.print(F("%"));
              Messung.println(F("<br>"));

// Datei schließen
              Messung.close();
            }
          }
          if (Auswertung.indexOf("l") > 0) 
          {
            Messung = SD.open("Messung.txt");
            if (Messung) 
            {
              // solange sich Zeilen in der Datei befinden ...
              while (Messung.available()) 
              {
                // ... werden sie gelesen und auf der Webseite ausgegeben
                Client.write(Messung.read());
              }
              // Datei schließen
              Messung.close();
            }
          }

// Datei löschen
          if (Auswertung.indexOf("e") > 0) 
          {
            if (SD.exists("Messung.txt")) 
            {
              // Datei entfernen
              SD.remove("Messung.txt");
              Client.println(F("Datei entfernt!<br>"));
            }
          }
          Client.println(F("<hr />"));
          Client.println(F("Intervall: "));
          Client.println(Minuten);
          Client.println(F("Minuten<br> "));
          Client.println(F("<hr />"));

// Button anzeigen
          Client.print(F("<input type='button' "));
          Client.println(F(" onClick =\"location.href='l'\""));
          Client.println(F(" value='lesen'>"));
          Client.print(F("<input type='button' "));
          Client.println(F(" onClick =\"location.href='s'\""));
          Client.println(F(" value='schreiben'>"));
          Client.print(F("<input type='button' "));
          Client.println(F(" onClick =\"location.href='e'\""));
          Client.println(F(" value='entfernen'>"));
          Client.println(F("<hr />"));

// IPs anzeigen
          Client.print(F("<b>Eigene IP: "));
          Client.print(Client.remoteIP());
          Client.print(F("<br>IP des Ethernet-Shields: "));
          Client.print(Ethernet.localIP());
          Client.println(F("</body>"));
          Client.println(F("</html>"));
          // Zeit, um die Antwort zu übertragen
          delay(1);

// Verbindung beenden
          Client.stop();
        }
      }
    }
  }
}

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void loop()

{

String Auswertung = “”;

// Variablen für Temperatur und Luftfeuchtigkeit

float Temperatur;

float Luftfeuchtigkeit;

// auf Clienten warten …

EthernetClient Client = Server.available();

// abgelaufene Zeit ermitteln

unsigned long VerstricheneZeit = millis();

// neue Messung und speichern, wenn das Zeitintervall erreicht ist

if (VerstricheneZeit - StartZeit >= Intervall)

{

// StartZeit zurücksetzen

StartZeit = VerstricheneZeit;

// Temperatur, Luftfeuchtigkeit messen und Zeit ermitteln

Temperatur = dht.readTemperature();

Luftfeuchtigkeit = dht.readHumidity();

DateTime aktuell = rtc.now();

// in Datei speichern

Messung = SD.open(“Messung.txt”, FILE_WRITE);

if (Messung)

{

// Datum schreiben

char Datum[] = “DD.MM.YYYY”;

Messung.print(aktuell.toString(Datum));

// Zeit schreiben

char Zeit[] = ” Uhrzeit: hh:mm:ss”;

Messung.println(aktuell.toString(Zeit));

// Messdaten schreiben

Messung.print(F(“ | ”));

Messung.println(Temperatur);

Messung.print(F(“ °C | ”));

Messung.println(Luftfeuchtigkeit);

Messung.print(F(“%”));

Messung.println(F(“<br>”));

// Datei schließen

Messung.close();

}

// neue Anfrage

if (Client)

{

// solange der Client verbunden ist …

while (Client.connected())

{

if (Client.available())

{

char Zeichen = Client.read();

Auswertung += Zeichen;

// \n = Seite vom Clienten vollständig geladen

if (Zeichen == ‘\n’)

{

// HTTP-Anforderung senden

Client.println(F(“HTTP/1.1 200 OK”));

Client.println(F(“Content-Type: text/html”));

// Leerzeile zwingend erforderlich

Client.println();

HTML-Seite aufbauen

die folgenden Anweisungen müssen

mit print oder println gesendet werden

println “verschönert” den Quelltext

(jede Anweisung in einer eigenen Zeile)

Client.println(F(“<!doctype html>”));

Client.println(F(“<html>”));

Client.println(F(“<body>”));

// Daten speichern

if (Auswertung.indexOf(“s”) > 0)

{

Temperatur = dht.readTemperature();

Luftfeuchtigkeit = dht.readHumidity();

DateTime aktuell = rtc.now();

Messung = SD.open(“Messung.txt”, FILE_WRITE);

// wenn die Datei vorhanden ist

if (Messung)

{

char Datum[] = “DD.MM.YYYY”;

Messung.print(aktuell.toString(Datum));

// Zeit schreiben

char Zeit[] = ” Uhrzeit: hh:mm:ss”;

Messung.println(aktuell.toString(Zeit));

Messung.print(F(“ | ”));

// Temperatur und Luftfeuchtigkeit schreiben

Messung.println(Temperatur);

Messung.print(F(“ °C | ”));

Messung.println(Luftfeuchtigkeit);

Messung.print(F(“%”));

Messung.println(F(“<br>”));

// Datei schließen

Messung.close();

}

if (Auswertung.indexOf(“l”) > 0)

{

Messung = SD.open(“Messung.txt”);

if (Messung)

{

// solange sich Zeilen in der Datei befinden …

while (Messung.available())

{

// … werden sie gelesen und auf der Webseite ausgegeben

Client.write(Messung.read());

}

// Datei schließen

Messung.close();

}

// Datei löschen

if (Auswertung.indexOf(“e”) > 0)

{

if (SD.exists(“Messung.txt”))

{

// Datei entfernen

SD.remove(“Messung.txt”);

Client.println(F(“Datei entfernt!<br>”));

}

Client.println(F(“<hr />”));

Client.println(F(“Intervall: ”));

Client.println(Minuten);

Client.println(F(“Minuten<br> ”));

Client.println(F(“<hr />”));

// Button anzeigen

Client.print(F(“<input type=‘button’ ”));

Client.println(F(“ onClick =\“location.href=‘l’\“”));

Client.println(F(“ value=‘lesen’>”));

Client.print(F(“<input type=‘button’ ”));

Client.println(F(“ onClick =\“location.href=’s’\“”));

Client.println(F(“ value=’schreiben’>”));

Client.print(F(“<input type=‘button’ ”));

Client.println(F(“ onClick =\“location.href=‘e’\“”));

Client.println(F(“ value=‘entfernen’>”));

Client.println(F(“<hr />”));

// IPs anzeigen

Client.print(F(“<b>Eigene IP: ”));

Client.print(Client.remoteIP());

Client.print(F(“<br>IP des Ethernet-Shields: ”));

Client.print(Ethernet.localIP());

Client.println(F(“</body>”));

Client.println(F(“</html>”));

// Zeit, um die Antwort zu übertragen

delay(1);

// Verbindung beenden

Client.stop();

}

DHT11/DHT22 — Wetterstation LAN Daten speichern

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