Crie Seu Primeiro Projeto IoT com Raspberry Pi, DHT11 e ThingSpeak

Internet das Coisas (IoT) está remodelando como interagimos com dispositivos cotidianos. Com sensores que transmitem dados para a nuvem, você pode monitorar e gerenciar ambientes de qualquer lugar. Se você é novo em IoT, um monitor simples de temperatura, umidade e luz é um excelente ponto de partida.

No verão úmido do Nordeste, as condições do porão podem variar dramaticamente. Minha oficina fica em um porão com desumidificador que mantém o ar seco, mas permanece mais fresco que as temperaturas externas. Eu queria saber exatamente quão fresco e úmido fica, o que inspirou este primeiro projeto IoT.

Sensores DHT11 são acessíveis e leem temperatura e umidade relativa. Embora não sejam de precisão laboratorial, são suficientes para monitorar um ambiente de porão. Também adicionei um fotoresistor barato para detectar se as luzes foram deixadas acesas.

Em vez de construir um servidor web personalizado, escolhi o ThingSpeak, um serviço na nuvem com API simples para postar e visualizar dados de sensores.

Passo 1: O que você precisa para completar este projeto

Vamos prototipar em uma protoboard, então nenhuma solda é necessária. Uma vez verificado o design, você pode transferi-lo para uma PCB se desejar.

Hardware:

• Raspberry Pi 2 com cartão SD e Raspbian OS
• Fonte de alimentação USB
• Cabo USB
• Protoboard e jumpers
• 2 × Sensores DHT11
• 2 × Resistores de 10 kΩ
• 2 × Fotocélulas (fotoresistores)
• 2 × Capacitores de 1 µF

Passo 2: Prepare o Raspberry Pi

Primeiro, instale o Raspbian no seu Pi. Se precisar de ajuda, consulte o guia Soldering Sunday ou o guia oficial de instalação do Raspberry Pi OS.

Em seguida, habilite suporte Python para acesso GPIO. Você precisará das bibliotecas Adafruit GPIO e DHT. Siga os tutoriais oficiais da Adafruit:

• Configuração GPIO
• Biblioteca do Sensor DHT11

Passo 3: Entendendo Pinos GPIO

Pinos GPIO (General Purpose Input/Output) são a ponte entre o software do seu Pi e hardware externo. Todos os modelos de Raspberry Pi compartilham pinos 1–26; placas mais novas adicionam pinos 27–40. Sempre verifique o número físico do pino contra a numeração GPIO usada no seu código para evitar fiação incorreta.

Para um mergulho mais profundo, consulte o tutorial GPIO.

Passo 4: Monte o Circuito

Desligue o Pi antes de conectar a protoboard para evitar danos. Use cabos jumpers Dupont (fêmea para header do Pi, macho para protoboard).

Conecte o seguinte:

• DHT11 — Pino 1 a 3,3 V, Pino 2 ao GPIO 23 do Pi (pino 16) com resistor pull-up de 4,7 kΩ a 3,3 V, Pino 4 ao Terra.
• Fotoresistor — Uma perna a 3,3 V, a outra ao GPIO 24 do Pi (pino 18). Coloque um capacitor de 1 µF entre a perna do fotoresistor e o Terra para filtrar ruído.

Verifique sua fiação contra o diagrama Fritzing anexo e fotos.

Passo 5: Configure ThingSpeak para Dados IoT

Acesse ThingSpeak, crie uma conta gratuita e adicione um novo canal. Nomeie o canal e seus campos (ex.: Temperatura, Umidade, Luz). Observe a ordem dos campos; isso determina como você postará dados depois.

Escolha visibilidade do canal (público/privado) e forneça localização se desejar. Copie a Write API key do canal; será necessária no seu script Python para publicar dados.

Com o hardware conectado e o canal configurado, você está pronto para escrever um script Python que lê valores dos sensores e os posta no ThingSpeak. Uma vez rodando, seu ambiente de porão será visível de qualquer lugar.