4. ESP32 DHT11 And LCD - EnglishNo/ESP32 GitHub Wiki

20230331_162124.mp4

해야 할 일

• ESP32 준비
• DHT11하고 ESP32 연결
• DHT11 작동 실험
• ESP32하고 LCD 연결
• LCD 정상적으로 작동하는 지 확인하기

DHT11이란?

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* DHT11의 생김새

DHT11는 온습도센서로, ESP32를 통해 온도나 습도를 체크할 때 쓰는 센서이다. 참고로 DHT22라고 DHT11보다 성능이 더 좋고, 정확한 온도나 습도 체크가 가능한 센서도 있으나, 우리는 더 값싼 DHT11를 통해 실습한다.

ESP32하고 DHT11를 연결하는 법

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1. ESP32하고 DHT11를 준비한다.
   

   

   
   
2. DHT11를 전선을 통해 브레드 판에서 ESP32하고 연결이 되도록 하는데, DHT11에서 전선 꽂는 곳 위를 보면 GND, DATA, VCC이 있는데, GND는 ESP32의 GND핀이 연결된 줄에, DATA는 FLASH같은 특수한 핀을 제외한 모든 핀(GPIO14, GPIO21 등 근데 이상하게도 GPIO12에 꽂으면 컴파일이 실패함), VCC는 3.3V핀이 꽂힌 줄에다가 연결한다.(5V핀이 연결된 라인에 꽂다가 수명이 깍이거나 고장날 수도 있으니 3.3V에 꽂은 것이다.)
   

   

3. 해당 라이브러리를 설치한다.
   

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   #include "DHT.h" // DTH.h 라이브러리 추가 DHT dht(13, DHT11); // DHT 설정 dht(핀, DHT 종류)

   void setup() {
   Serial.begin(9600); // 함수 괄호 안의 숫자는 시리얼 통신 속도를 의미, 9600(9600bps (비트/초))는 가장 일반적인 값
   dht.begin(); // 센서와 통신하기 전 적절한 대기 시간을 설정하고, 통신 프로토콜을 초기화하는 함수, DHT11와의 통신 초기화하고, 측정을 시작하기 위한 작업을 수행하는 함수
   }
   

   void loop() {
   int tem = dht.readTemperature(); // 온도 값 정수형 변수 tem에 저장
   int hum = dht.readHumidity(); // 습도 값 정수형 변수 hum에 저장
   Serial.print(F("Hum: ")); // 문장 "Hum: " 시리얼 모니터(Serial Monitor)에 출력
   Serial.print(hum); // 습도 값 출력
   Serial.print(F(" % ")); // 문장 " % " 시리얼 모니터(Serial Monitor)에 출력
   

   Serial.print(F("Temp: "));
   Serial.print(tem);
   Serial.println(F(" *C "));
   delay(1200);
   }
   

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4. 위의 코드를 작성해 USB 케이블를 통해 컴퓨터와 연결해 컴파일한다.
   
   -.Clipchamp.3.mp4
   
   * 코드가 성공적으로 작동하는 모습
   

   

   
   
5. 코드가 정상적으로 작동하면 Serial Monitor(시리얼 모니터)에 온도하고 습도가 정상적으로 뜬다.
   

LCD이란?

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* LCD의 생김새

• LCD는 액정 디스플레이 또는 액정 표시장치를 의미하며, 뒷면에 빛을 내는 백라이트를 배치하고 앞면에 액정을 두어 전기신호에 따라 빛을 차단하거나 통과시키는 방식으로 문자나 숫자 등을 표시하는 장치이다.
• 아두이누 시뮬레이터에서 제공하는 LCD를 1602 LCD라고 하는데, 가로로 16개, 세로로 2줄을 표현할 수 있는 LCD라는 의미이다. (참고로 우리 수업시간에 사용한 LCD도 가로로 16개 문자, 세로로 2줄 표현할 수 있다.)
• 자세한 내용은 https://wikidocs.net/30884

LCD에서 온도와 습도 띄우는 과정

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1. ESP32하고 DHT11이 연결된 브레드판하고 LCD를 준비한다.

   

   
   
2. LCD를 브레드판에 연결을 하는데, GND는 ESP32의 GND핀하고 연결된 줄에 전선을 통해 꽂고, VCC는 5V핀이 꽂힌 줄에 연결한다.
3. 그 다음에 LCD의 SDA핀하고 SCL핀도 전선을 통해 연결해야 하는데, 주의할 점은 SDA핀은 ESP32의 GPIO21에 꽂고, SCL핀을 GPIO22에 꽂아야 한다. 만약 그렇게 하지 않으면, 나중에 코드가 정상적으로 컴파일 되더라도 LCD에 정상적으로 온도와 습도가 표시되지 않는다.

   
   

4. 해당 라이브러리를 설치한다.

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   #include // DHT11를 작동시키기 위한 라이브러리 가져오기
   #include // LCD를 연결시키기 위한 라이브러리 가져오기
   #include // I2C(여러 개의 디바이스들이 서로 통신할 수 있도록 하는 통신 프로토콜 중 하나로, I2C는 2개의 선 (SCL, SDA)으로 데이터를 전송) 통신을 사용을 위해 가져올 라이브러리
   

   int col = 16; // LCD의 가로의 길이(16개의 문장)
   int row = 2; // LCD의 세로의 길이(2줄)
   LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, col, row); // 순서대로 LCD의 주소, 가로의 길이, 세로의 길이 - LCD 작동을 위한 코드
   

   DHT dht(13, DHT11); // DHT 설정 dht(핀, DHT 종류)
   

   void setup() {
   Serial.begin(9600);
   lcd.init(); // LCD 모듈 초기화
   lcd.backlight(); // 화면 밝기 설정(LCD의 백라이트를 켜줌)
   dht.begin();
   }
   

   void loop() {
   delay(1000);
   printValues();
   }
   

   // 온도하고 습도를 LCD에 표시해 줄 함수
   void printValues() {
   lcd.setCursor(0,0); // LCD의 첫번째 줄에 글씨를 표시하게 해줌
   lcd.print(F("Hum: "));
   lcd.print(dht.readHumidity());
   lcd.print(F(" %"));
   

   lcd.setCursor(0,1); // LCD의 두번째 줄에 글씨를 표시하게 해줌
   lcd.print(F("Temp: "));
   lcd.print(dht.readTemperature());
   lcd.print(F(" *C"));
   delay(2000);
   lcd.clear(); // LCD에 표시된 글자 지워주는 함수
   }
   

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5. 위의 코드를 작성해 컴파일한다.
   -.Clipchamp.4.mp4
   
   * 코드가 성공적으로 작동하는 모습
   
6. EN버튼을 누르면 이제 LCD에 온도와 습도가 표시된다.

   수업을 통해 알게 된 점

   • DATA핀이 있을 때, ESP32의 특수 핀을 제외하고 거의 모든 핀에 꽂아도 된다는 것을 알게 됨
   • DHT11하고 LCD를 동시에 쓸려면 라이브러리를 가져와야 한다는 것을 알게 됨
   • 전선을 통해 ESP32의 GND핀을 -극하고 연결시키면 그 -극은 GND 기능을 가지게 된다는 걸 알게 됨

   문제 및 해결과정

   LCD 작동 실험에서...
   

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   • LCD에 "Hello World!"가 나오질 않았음.
   • 이는 다른 LCD에도 나오질 않아서 chat GPT한테 물어봄.
   • 그리고 원인 중 하나가 LCD 주소를 잘못 입력 했을 수도 있다고 해서 주소를 0x3f에서 0x27로 바꾸자 정상 작동됨.

   LCD에 온도와 습도 띄우기에서...
   

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   • 코드를 동작시킬 때, 오류가 떠서 컴파일이 실패했었음.
   • 그래서 코드를 살펴봤을 때, 오타가 난 것을 발견함.
   • 그래도 컴파일이 안되자, 다른 코드를 보면서 비교해 봤는데, 온도나 습도를 알려주는 코드는 F()함수 안에 들어가지 않는 것을 발견함.
   • F()함수를 제거한 결과, 드디어 정상적으로 작동하기 시작함.
   • 집에서 LCD하고 DHT11를 다시 연결할 때, 이상하게도 LCD에 온도와 습도가 뜨질 않아 LCD가 또 고장난 게 아닐까 생각 했었는데, LCD의 SDA핀을 GPIO21에 꽂고, SCL핀을 GPIO22에 꽂으면 정상 작동함.