Bouw je eerste IoT-project met Raspberry Pi, DHT11 en ThingSpeak

Internet of Things (IoT) verandert hoe we interacteren met alledaagse apparaten. Met sensoren die data naar de cloud streamen, kun je omgevingen van overal monitoren en beheren. Als je nieuw bent met IoT, is een eenvoudige temperatuur-, vochtigheids- en lichtmonitor een uitstekend startpunt.

In de vochtige zomer in het noordoosten kunnen kelderomstandigheden dramatisch variëren. Mijn werkplaats zit in een kelder met een luchtvochtigheidsbestrijder die de lucht droog houdt, maar het blijft koeler dan de zomertemperaturen buiten. Ik wilde precies weten hoe kool en vochtig het wordt, wat dit eerste IoT-project inspireerde.

DHT11-sensoren zijn betaalbaar en meten temperatuur en relatieve vochtigheid. Hoewel ze niet laboratorium-nauwkeurig zijn, voldoende ze voor het monitoren van een kelderomgeving. Ik voegde ook een goedkope fotoweerstand toe om te detecteren of lichten aanstonden.

In plaats van een custom webserver te bouwen, koos ik voor ThingSpeak, een clouddienst met een simpele API voor het posten en visualiseren van sensordata.

Stap 1: Wat je nodig hebt voor dit project

We prototypen op een breadboard, dus geen solderen vereist. Zodra het ontwerp geverifieerd is, kun je het overzetten naar een PCB als gewenst.

Hardware:

• Raspberry Pi 2 met SD-kaart en Raspbian OS
• USB-voeding
• USB-kabel
• Breadboard en jumper-draden
• 2 × DHT11-sensoren
• 2 × 10 kΩ-weerstanden
• 2 × fotocellen (fotoweerstanden)
• 2 × 1 µF-condensators

Stap 2: De Raspberry Pi voorbereiden

Installeer eerst Raspbian op je Pi. Als je hulp nodig hebt, raadpleeg de Soldering Sunday-gids of de officiële Raspberry Pi OS-installatiegids.

Schakel vervolgens Python-ondersteuning voor GPIO-toegang in. Je hebt de Adafruit GPIO- en DHT-bibliotheken nodig. Volg de officiële Adafruit-tutorials:

• GPIO Setup
• DHT11-sensorbibliotheek

Stap 3: GPIO-pinnen begrijpen

GPIO (General Purpose Input/Output)-pinnen zijn de brug tussen de software van je Pi en externe hardware. Alle Raspberry Pi-modellen delen pinnen 1–26; nieuwere borden voegen pinnen 27–40 toe. Controleer altijd het fysieke pinnummer tegen de GPIO-nummering in je code om miswiring te voorkomen.

Voor een diepere duik, raadpleeg de GPIO-tutorial.

Stap 4: Het circuit bouwen

Zet de Pi uit voordat je het breadboard verbindt om schade te voorkomen. Gebruik Dupont-jumperkabels (female naar Pi-header, male naar breadboard).

Verbind het volgende:

• DHT11 – Pin 1 naar 3,3 V, Pin 2 naar Pi GPIO 23 (pin 16) met een 4,7 kΩ pull-up-weerstand naar 3,3 V, Pin 4 naar massa.
• Fotoweerstand – Een poot naar 3,3 V, de andere naar Pi GPIO 24 (pin 18). Plaats een 1 µF-condensator tussen de fotoweerstandspoot en massa om ruis te filteren.

Controleer je bedrading aan de hand van het bijgevoegde Fritzing-diagram en foto's.

Stap 5: ThingSpeak instellen voor IoT-data

Bezoek ThingSpeak, maak een gratis account aan en voeg een nieuw kanaal toe. Geef het kanaal een naam en benoem de velden (bijv. Temperatuur, Vochtigheid, Licht). Let op de volgorde van de velden; dit bepaalt hoe je later data post.

Kies kanaal-zichtbaarheid (publiek/prive) en geef optioneel een locatie op. Kopieer de Write API-sleutel van het kanaal; deze is vereist in je Python-script om data te publiceren.

Met de hardware aangesloten en het kanaal geconfigureerd, ben je klaar om een Python-script te schrijven dat sensordata uitleest en naar ThingSpeak post. Zodra het script draait, is je kelderomgeving van overal zichtbaar.