Arduino与数字化温湿度传感器的数据采集与显示

# 1. 引言

## 1.1 介绍Arduino和数字化温湿度传感器的基本概念

在本篇文章中，我们将介绍如何利用Arduino和数字化温湿度传感器来实现温湿度数据的采集、处理和可视化。首先，让我们简单了解一下Arduino和数字化温湿度传感器的基本概念。

Arduino是一款开源电子原型平台，由简单的硬件和软件组成，可用于开发各种互动项目。它使用了类似于C语言的编程语言，非常适合初学者和非专业人士使用。同时，Arduino具有丰富的扩展模块和库，便于实现各种功能。

数字化温湿度传感器是一种能够实时检测并输出当前环境温度和湿度数值的传感器。它能够将环境参数转化为电子信号输出，方便微处理器接收和处理。这种传感器通常具有精度高、响应速度快、体积小等特点，适用于各种环境监测和控制系统中。

## 1.2 说明文章的主要内容和目的

本文的主要内容是介绍如何利用Arduino开发板和数字化温湿度传感器，通过采集传感器数据、用Python处理和分析数据、最终在计算机上实现温湿度数据的可视化展示。通过本文的学习，读者可以了解基于Arduino的传感器数据采集与处理方法，同时掌握利用Python进行数据处理和可视化的技巧。希望本文能够帮助读者更深入地理解物联网和自动化领域中传感器数据处理的实际应用。
## 2. 准备工作

在开始实现温湿度传感器的数据采集和处理之前，我们需要进行一些准备工作。本章节将介绍所需的材料和设备，并说明如何连接Arduino和数字化温湿度传感器，并安装必要的Arduino开发环境和库文件。

### 2.1 购买所需材料和设备

在开始之前，我们需要准备以下材料和设备：

- Arduino开发板（例如Arduino UNO）
- 数字化温湿度传感器（例如DHT11或DHT22）
- 杜邦线若干（用于连接Arduino和传感器）

你可以在电子元器件店或在线商店购买这些材料和设备。确保你购买的传感器和Arduino开发板是兼容的，并且有足够的杜邦线用于连接。

### 2.2 连接Arduino和数字化温湿度传感器

连接Arduino和数字化温湿度传感器是实现数据采集的第一步。请按照以下步骤连接它们：

1. 将传感器的VCC引脚连接到Arduino的5V引脚。
2. 将传感器的GND引脚连接到Arduino的GND引脚。
3. 将传感器的数据引脚连接到Arduino的数字引脚（例如D2）。

确保连接稳固且正确。你可以使用杜邦线插头连接器将杜邦线与Arduino引脚连接。

### 2.3 安装所需的Arduino开发环境和库文件

在开始编写代码之前，我们需要安装Arduino开发环境和所需的库文件。请按照以下步骤进行安装：

1. 访问Arduino官方网站（https://www.arduino.cc/）并下载适用于你的操作系统的Arduino IDE。
2. 安装Arduino IDE并根据官方文档完成初始设置。
3. 打开Arduino IDE，点击“工具”菜单，选择“管理库”选项。
4. 在库管理器中搜索“DHT”，然后点击“安装”按钮安装DHT库。
5. 等待安装完成后，你就可以开始编写代码并实现温湿度传感器的数据采集和处理了。

至此，我们已完成了准备工作。接下来，我们将进入数据采集的实验过程，将温湿度传感器的数据读取到Arduino中。
### 3. 传感器数据采集

在本章中，我们将介绍如何使用Arduino读取数字化温湿度传感器的数据，并解释代码中各个部分的功能和作用。

#### 3.1 编写Arduino代码读取传感器数据

首先，打开Arduino IDE并创建一个新的空项目。然后，编写以下代码：

#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2         
#define DHTTYPE DHT11    
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float humidity = dht.readHumidity();
  float temperature = dht.readTemperature();

  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("Temp