Датчик влажности ардуино. Датчик влажности Arduino: подключение и использование DHT11/DHT22

Как подключить датчик влажности к Arduino. Какие бывают типы датчиков влажности. Как работает DHT11 и DHT22. Как правильно выбрать датчик для своего проекта.

Основные сведения о датчиках влажности и температуры

Датчики влажности и температуры являются важными компонентами во многих Arduino-проектах. Они позволяют измерять два ключевых параметра окружающей среды:

• Температуру — степень нагретости объектов и воздуха
• Влажность — концентрацию водяного пара в воздухе

Эти параметры тесно связаны между собой и оказывают большое влияние на комфорт человека, рост растений, сохранность продуктов и многое другое. Поэтому возможность их измерения открывает широкие возможности для создания различных устройств на Arduino.

Популярные датчики влажности и температуры для Arduino

Существует несколько распространенных типов датчиков, которые хорошо подходят для работы с Arduino:

DHT11

DHT11 — бюджетный и простой в использовании датчик. Его основные характеристики:

• Диапазон измерения влажности: 20-90%
• Диапазон измерения температуры: 0-50°C
• Точность измерения влажности: ±5%
• Точность измерения температуры: ±2°C

DHT11 подходит для простых проектов, где не требуется высокая точность. Есть обновленная версия с расширенным диапазоном измерений.

DHT22/AM2302

DHT22 — более продвинутая модель с улучшенными характеристиками:

• Диапазон измерения влажности: 0-100%
• Диапазон измерения температуры: -40 +80°C
• Точность измерения влажности: ±2%
• Точность измерения температуры: ±0.5°C

DHT22 подходит для более ответственных применений, где нужна повышенная точность и надежность.

Как выбрать подходящий датчик для проекта

При выборе датчика влажности и температуры для Arduino-проекта стоит учитывать следующие факторы:

Требуемый диапазон измерений

Какой диапазон влажности и температуры вам нужно измерять? Для большинства бытовых применений достаточно DHT11. Для более широкого диапазона лучше выбрать DHT22.

Необходимая точность

Насколько точные измерения вам нужны? DHT22 обеспечивает значительно более высокую точность по сравнению с DHT11.

Условия эксплуатации

В каких условиях будет работать датчик? Если среда агрессивная или с сильными помехами, стоит выбрать более надежную модель.

Бюджет проекта

DHT11 значительно дешевле DHT22. Для простых проектов он может быть оптимальным выбором по соотношению цена/возможности.

Подключение датчика DHT11 к Arduino

Рассмотрим пример подключения популярного датчика DHT11 к Arduino для измерения влажности и температуры:

Необходимые компоненты:

• Arduino Uno или аналог
• Датчик DHT11
• Макетная плата
• Соединительные провода
• Резистор 4.7-10 кОм (подтягивающий)

Схема подключения:

1. VCC датчика подключаем к 5V на Arduino

2. GND датчика к GND Arduino

3. Сигнальный пин датчика к любому цифровому пину Arduino (например, D2)

4. Подтягивающий резистор подключаем между VCC и сигнальным пином

Как считывать данные?

Для работы с DHT11 удобно использовать готовую библиотеку DHT. Она позволяет легко получать значения влажности и температуры:

#include "DHT.h"

DHT dht(2, DHT11); // Датчик подключен к пину 2

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

void loop() {
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();
  
  Serial.print("Влажность: ");
  Serial.print(h);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("Температура: ");
  Serial.print(t);
  Serial.println(" *C");
  
  delay(2000);
}

Этот код будет выводить значения влажности и температуры в монитор порта каждые 2 секунды.

Применение датчиков влажности в проектах Arduino

Датчики влажности и температуры находят применение во множестве интересных проектов на базе Arduino:

Метеостанция

Создание домашней метеостанции — один из самых популярных проектов. Она может отображать текущие значения влажности и температуры, строить графики, прогнозировать погоду.

Умный дом

В системах умного дома датчики влажности используются для контроля микроклимата, управления увлажнителями, кондиционерами и вентиляцией.

Теплица

Автоматизированные теплицы нуждаются в постоянном мониторинге влажности и температуры для создания оптимальных условий для растений.

Инкубатор

При выращивании птенцов важно поддерживать определенный уровень влажности. Arduino с датчиком DHT может автоматизировать этот процесс.

Основные преимущества использования датчиков влажности с Arduino

Интеграция датчиков влажности и температуры в проекты Arduino дает ряд существенных преимуществ:

• Простота использования — датчики легко подключаются и программируются
• Низкая стоимость — доступные цены на датчики и Arduino
• Широкие возможности — измерение ключевых параметров среды
• Гибкость — данные можно обрабатывать и использовать по-разному
• Автоматизация — возможность создавать автоматические системы

Все это делает датчики влажности отличным выбором для разнообразных Arduino-проектов — от простых до самых сложных.

Практические советы по работе с датчиками влажности

При использовании датчиков влажности в проектах Arduino полезно учитывать следующие рекомендации:

• Правильно выбирайте место установки датчика, избегая прямого воздействия тепла и влаги
• Используйте подтягивающий резистор для стабильной работы
• Не опрашивайте датчик слишком часто, достаточно раз в несколько секунд
• Применяйте фильтрацию или усреднение показаний для повышения точности
• Периодически проводите калибровку датчика
• При высокой влажности защищайте датчик от конденсата

Соблюдение этих простых правил поможет повысить надежность и точность измерений в вашем проекте.

Датчики температуры и влажности DHT11 и DHT22 и Arduino||Arduino-diy.com

В статье рассмотрены основы работы с недорогими датчиками температуры и влажности серии DHT.

Эти сенсоры простые и медленные, но при этом отлично подходят для хобби-проектов на Arduino. Датчики DHT состоят из двух основных частей: ёмкостный датчик влажности и термистор. Также в корпусе установлен простенький чип для преобразования аналогового сигнала в цифровой. Считывать цифровой сигнал на выходе достаточно просто, можно использовать любой контроллер, не обязательно Arduino.

Технические характеристики DHT11 и DHT22

Существуют две версии сенсоров DHT. Выглядят они почти одинаково. Распиновка тоже одинаковая. Основные отличия — в технических характеристиках:

DHT11:

• Очень дешевый.
• Питание от 3 до 5В.
• Максимально потребляемый ток — 2.5мА при преобразовании (при запросе данных).
• Рассчитан на измерение уровня влажности в диапазоне от 20% до 80%. При этом точность измерений находится в диапазоне 5%.
• Измеряет температуру в диапазоне от 0 до 50 градусов с точностью плюс-минус 2%.
• Частота измерений не более 1 Гц (одно измерение в секунду).
• Размер корпуса: 15.5 мм x 12 мм x 5.5 мм.
• 4 коннектора. Расстояние между соседними — 0.1″.

DHT22:

• Дешевый.
• Питание от 3 до 5В.
• Максимально потребляемый ток — 2.5мА при преобразовании (при запросе данных).
• Рассчитан на измерение уровня влажности в диапазоне от 0% до 100%. При этом точность измерений находится в диапазоне 2%-5%.
• Измеряет температуру в диапазоне от -40 до 125 градусов с точностью плюс-минус 0.5 градусов по Цельсию.
• Частота измерений до 0.5 Гц (одно измерение за 2 секунды).
• Размер корпуса: 15.1 мм x 25 мм x 7.7 мм.
• 4 коннектора. Расстояние между соседними — 0. 1″.

Как видите, DHT22 более точный и имеет больший диапазон измеряемых значений. Оба датчика имеют по одному цифровому выходу. Запросы к ним можно отправлять не чаще чем один в секунду или две.

Подключение датчиков DHT к Arduino

Ссылки для заказа электронного оборудования, которое использовалось в примере ниже из Китая

• КУПИТЬ Arduino Uno R3;
• КУПИТЬ Breadboard;
• КУПИТЬ датчик DHT11;
• КУПИТЬ датчик DHT22;

Подключаются датчики легко. Так как у них достаточно длинные коннекторы 0.1″, можно устанавливать их непосредственно на макетную или монтажную плату (смотрите на рисунке ниже).

Непосредственное подключение к Arduino тоже простое. На сенсоре 4 коннектора:

• Питание (VCC) — от 3 до 5 В.
• Вывод данных.
• Не подключается.
• Земля.

Коннектор 3 просто игнорируйте, он не подключается. Желательно подключить подтягивающий резистор на 10 кОм между питанием и сигналом. На Arduino есть встроенные резисторы, но их номинал 100кОм нам не подойдет.

На рисунке ниже приведена схема подключения DHT11 к Arduino. Подключите сигнал с датчика к пину 2, чтобы схема соответствовала примеру скетча, который приведен ниже. Этот пин можно изменить с соответствующими правками в коде.

Считывание данных с датчиков DHTxx

Для проверки скетча мы используем Arduino. Можно использовать любой другой микроконтроллер, который поддерживает тайминг в микросекундах.

Для начала скачайте библиотеку для работы с DHT датчиками здесь: Github. Для загрузки нажмите кнопку DOWNLOADS в верхнем правом углу.

Переименуйте папку DHT и убедитесь, что в ней есть файл dht.cpp и другие. После этого переместите папку DHT в папку arduinosketchfolder/libraries/ . Возможно вам придется создать подпапку для библиотек, если вы впервые интегрируете библиотеку. Перезагрузите Arduino IDE.

Теперь загрузите скетч: Examples->DHT->DHTtester. Выглядит программа примерно так:

Если вы используете датчик модели DHT11, закомментируйте строку, которая устанавливает тип:

//#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302)

И уберите комментарий со строки:

#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11

Эти настройки помогают снимать правильные значения именно с вашей модели датчика. В окне серийного монитора этобудет выглядеть примерно так:

Вы должны увидеть показания температуры и влажности. Подышав на датчик, можно отследить изменения показаний. В этом случае уровень влажности должен увеличиться.

Если Вам необходимы даташиты на датчики, просмотреть и скачать их можно по ссылкам:

Datasheet DHT11

Datasheet DHT22

Датчики температуры и влажности цены

Сортировка:

по популярности сначала дешевле по названию сначала новые

Отображение:

Датчики температуры и влажности — еще один незаменимый тип датчиков, которые особенно будут полезны при работе с растениями, содержании теплиц, а также для поддержания микроклимата животным или для создания комфортной среды в Вашем Smart House.
 
В помещениях и теплицах, такой инструмент является абсолютно незаменимым решением, поскольку с его помощью можно решить множество важных задач.

Некоторые модели датчиков имеют встроенные модули для того, чтобы появилась возможность выбрать единицу измерения. Главным преимуществом, которое имеет датчик температуры и влажности, является его способность работать в агрессивных условиях. При этом прибор может служить эффективно при резких перепадах температур, что очень важно. 

Принцип действия таких датчиков отличается простотой, а компактность позволяет оптимально вмонтировать устройство в любое помещение или многофункциональное устройство. В нашем магазине представлено множество разных датчиков температуры и влажности с различными конструкциями. Например, в прибор могут входить реле, с помощью которых можно осуществлять контроль нагрева или вентиляции, или выполнять другие важные функции.

Следует отметить, что датчик влаги и температуры является неотъемлемой частью умных домов, теплиц, термостатов и метеорологических станций. В связи с этим его покупка — прекрасное решение для прогрессивных людей. У нас вы можете купить акустические, полупроводниковые, терморезистивные и другие модели датчиков по разумным ценам.

Купить датчики температуры и влажности в Украине очень удобно через интернет-магазин Robostore.
На это есть 7 причин:
• Вам не обязательно приезжать в магазин, Вы можете заказать доставку в любую точку Украины.
• Доставка по Киеву в течение дня, по Украине — 2-5 рабочих дней (в зависимости от того, насколько Ваш город удален от Киева).
• Низкие цены, поэтому купить датчики температуры и влажности и другие элементы робототехники сможет позволить себе каждый.
• Длительный срок эксплуатации всей продукции.
• Высокое качество товаров.
• За каждым клиентом закрепляется персональный менеджер, который всегда готов посоветовать Вам лучший выбор и проконсультировать по любому из товаров.
• Служба поддержки работает 5 дней в неделю с 10:00 до 19:00.

Компания Robostore находится в Киеве по адресу улица Вербовая 24, офис Robostore, станция метро Почайна (Петровка).

Звоните и заказывайте датчики температуры и влажности по телефонам:
+38 (096) 470 02 29 (Viber, Telegram)
+38 (063) 306 34 78 (Telegram по поводу оптовых покупок)

Как выбрать лучший датчик температуры и влажности для вашего проекта Arduino

О чем этот блог:

• • Основные сведения о датчике температуры и влажности
  • Общие датчики температуры и влажности для Arduino
    • DHT11
    • ДХТ22/АМ2302
    • АМ2311А
    • АХТ20
  • Как выбрать лучший костюм для вашего проекта

Основные сведения о датчике температуры и влажности

Прежде всего, разберемся с элементарным вопросом «Зачем нужен датчик температуры и влажности».

Что ж, влажность и температура тесно связаны с самими физическими величинами и реальной жизнью людей.

• Температура
  Все мы знаем о температуре, это одна из 7 основных физических величин в Международной системе единиц, и это физическая величина, используемая для измерения степени тепла и холода объектов.

• Влажность
  А как насчет влажности? Влажность – это концентрация водяного пара, присутствующего в воздухе. Относительная влажность воздуха обычно используется в быту и выражается в % относительной влажности . Относительная влажность тесно связана с температурой. Для определенного объема герметизированного газа чем выше температура, тем ниже относительная влажность, а чем ниже температура, тем выше относительная влажность.

Температура и влажность окружающей среды людей напрямую влияют на функцию регулирования температуры тела людей и эффект теплопроводности. Это в дальнейшем повлияет на мыслительную деятельность и психическое состояние, что отразится на эффективности нашей учебы и работы. Поэтому нам нужны датчики температуры и влажности

Общие датчики температуры и влажности для Arduino

В этой части мы перечислим наиболее распространенные датчики температуры и влажности, которые подходят для проекта Arduino.

DHT11

 

 

Когда мы говорим о датчиках температуры и влажности, чаще всего используется серия DHT. Все они автоматически калибруются, очень просты в использовании и имеют очень хорошую программную библиотеку Arduino, которая очень популярна среди производителей. Давайте посмотрим, на что способен DHT11.

Старый DHT11

Товар	Значение
Рабочее напряжение	Постоянный ток: 3,3–5,5 В
Диапазон температур	0~+50℃
Диапазон влажности	20~95% относительной влажности
Точность измерения температуры	±2℃
Точность влажности	±5% относительной влажности
Тип датчика	Резистивный датчик влажности

Диапазон измерения DHT11 невелик, а точность измерения невысока. Обычно используется в некоторых младших проектах.

Хорошей новостью является то, что существует обновленная версия DHT11. Производитель заменил резистивный датчик влажности на емкостный датчик влажности, и новый DHT11 намного лучше по диапазону измерений.

Новый DHT11

Артикул	Значение
Рабочее напряжение	Постоянный ток: 3,3–5,5 В
Диапазон температур	-20~+60℃
Диапазон влажности	5~95% относительной влажности
Точность измерения температуры	±2℃
Точность влажности	±5% относительной влажности
Тип датчика	Емкостный датчик влажности

Итак, где я могу купить новую версию DHT11?

Ну, насколько нам известно, датчик температуры и влажности Grove (DHT11) от Seeed основан на новой версии.

DHT22/AM2302

DHT22 — топовая модель серии DHT, также известная как AM2302 или RHT03 . Обладает широким диапазоном измерения и высокой точностью измерения.

Товар	Значение
Рабочее напряжение	Постоянный ток: 3,3–5,5 В
Диапазон температур	-40~+80℃
Диапазон влажности	0~99,9% относительной влажности
Точность измерения температуры	±0,5℃
Точность влажности	±2% относительной влажности
Тип датчика	Емкостный датчик влажности

DHT22 обладает отличной долговременной стабильностью и может использоваться в медицине, метеорологии и других профессиональных областях. Он использует специальную технологию сбора данных с цифровых модулей и технологию измерения температуры и влажности, чтобы гарантировать, что продукт имеет чрезвычайно высокую надежность и отличную долговременную стабильность.

Товар	Значение
Рабочее напряжение	Постоянный ток: 3,3–5,5 В
Диапазон температур	-40~+80℃
Диапазон влажности	0~99,9% относительной влажности
Точность измерения температуры	±0,5℃
Точность влажности	±3% относительной влажности
Тип датчика	Емкостный датчик влажности

AHT20

AHT20 — недавно выпущенный промышленный датчик температуры и влажности. Его диапазон измерения влажности достигает 0-100% относительной влажности! Новый емкостной датчик влажности MEMS обеспечивает гораздо лучшие характеристики по сравнению с традиционными емкостными датчиками.

Товар	Значение
Рабочее напряжение	Постоянный ток: 2,0–5,5 В
Диапазон температур	-40~+85℃
Диапазон влажности	0~100% относительной влажности
Точность измерения температуры	±0,3℃
Точность влажности	±2% относительной влажности
Тип датчика	Полупроводниковый емкостный датчик влажности MEMS

Как выбрать лучший вариант для вашего проекта

Различные датчики температуры и влажности имеют большие различия в производительности и большой разнице в цене. Так как же выбрать наиболее подходящий датчик для вашего проекта?

• Диапазон измерения

Как и при измерении веса и температуры, при выборе датчика влажности необходимо сначала определить диапазон измерения. За исключением метеорологических и научно-исследовательских отделов, измерения и контроль температуры и влажности, как правило, не требуют измерения полной влажности (0-100% относительной влажности). Вообще говоря, чем шире ассортимент и выше цена, просто выберите тот диапазон, который соответствует потребностям вашего проекта.

• Точность измерения влажности

Точность измерения является наиболее важным показателем датчика влажности. Для каждого процентного пункта увеличения это шаг или даже класс для датчика влажности. Поскольку должны быть достигнуты различные точности, их производственные затраты сильно различаются, и их продажные цены сильно различаются.

В обычных проектах достаточно DHT11. Диапазон измерения 5 ~ 95% относительной влажности удовлетворит большинство приложений.

Если вашему проекту Arduino требуется более широкий диапазон измерений и более высокая точность, например, для медицинских или метеостанций, мы рекомендуем DHT22.

Если помехи сильны, а окружающая среда неблагоприятна, хорошим выбором будет AM2311A.

Если для вашего проекта требуются датчики промышленного класса, то, несомненно, AHT20 будет очень кстати.

DHT11 Датчик влажности и температуры на Arduino с ЖК-дисплеем

DHT11 — это датчик влажности и температуры, который генерирует откалиброванный цифровой выходной сигнал. DHT11 может взаимодействовать с любым микроконтроллером, таким как Arduino, Raspberry Pi и т. д., и получать мгновенные результаты. DHT11 — недорогой датчик влажности и температуры, обеспечивающий высокую надежность и долговременную стабильность.

[adsense1]

В этом проекте мы создадим небольшую схему для взаимодействия Arduino с датчиком температуры и влажности DHT11. Одним из основных применений подключения датчика DTh21 к Arduino является мониторинг погоды.

О влажности, относительной влажности, датчиках влажности и их типах мы уже говорили в этой статье.

[adsense2]

Outline

Принципиальная схема

На следующей принципиальной схеме показаны все необходимые соединения, необходимые для реализации этого проекта.

Необходимые компоненты

• Arduino UNO [Купить здесь]
• Датчик температуры и влажности DHT11
• Макетная плата (или перфокарта)  
• Блок питания  
• ЖК-дисплей 16 x 2 [Купить здесь]
• Потенциометр 10 кОм
• Резистор 5 кОм (1/4 Вт)  
• Соединительные провода  

Описание схемы

Мы увидим схему взаимодействия DHT11 с Arduino. Датчик влажности и температуры DHT11 выпускается в двух вариантах: только датчик или модуль.

Основное отличие состоит в том, что модуль состоит из подтягивающего резистора, а также может включать светодиод включения питания. В этом проекте мы использовали модуль, и если вы хотите использовать сам датчик, вам необходимо дополнительно подключить подтягивающий резистор 5 кОм.

Что касается конструкции, контакт данных датчика DHT11 подключен к контакту 11 Arduino. Для отображения результатов используется ЖК-дисплей 16 x 2. Управляющие контакты ЖК-дисплея, то есть RS и E (контакты 4 и 6 на ЖК-дисплее), подключены к контактам 4 и 5 Arduino. Контакты данных ЖК-дисплея, то есть от D4 до D7 (контакты с 11 по 14 на ЖК-дисплее), подключены к контактам с 0 по 3 на ЖК-дисплее.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для простоты подключения мы подключили модуль датчика DHT11 к контактам ICSP платы Arduino, так как он обеспечивает соседние контакты VCC, DATA и GND. Этот тип соединения не является обязательным, и вы можете подключить контакт данных датчика к обычным контактам цифрового ввода/вывода.

Компонент Описание

Датчик температуры и влажности DHT11

DHT11 входит в серию датчиков влажности DHTXX. Другой датчик в этой серии — DHT22. Оба этих датчика являются датчиками относительной влажности (RH). В результате они будут измерять как влажность, так и температуру. Хотя датчики влажности DHT11 дешевы и медленны, они очень популярны среди любителей и новичков.

Датчик влажности и температуры DHT11 состоит из 3 основных компонентов. Датчик влажности резистивного типа, термистор NTC (отрицательный температурный коэффициент) (для измерения температуры) и 8-битный микроконтроллер, который преобразует аналоговые сигналы от обоих датчиков и отправляет один цифровой сигнал.

Этот цифровой сигнал может считываться любым микроконтроллером или микропроцессором для дальнейшего анализа.

Датчик влажности DHT11 состоит из 4 контактов: VCC, Data Out, Not Connected (NC) и GND. Диапазон напряжения на выводе VCC составляет от 3,5 до 5,5 В. Питание 5В подойдет. Данные с контакта Data Out представляют собой последовательные цифровые данные.

На следующем рисунке показана типичная схема применения датчика влажности и температуры DHT11. Датчик DHT11 может измерять значение влажности в диапазоне 20–90 % относительной влажности (RH) и температуру в диапазоне 0–50 ⁰ C. Период опроса датчика составляет 1 секунду, т. е.
Все DHT11 Датчики точно калибруются в лаборатории, а результаты сохраняются в памяти. Связь по одному проводу может быть установлена ​​между любым микроконтроллером, таким как Arduino, и датчиком DHT11.

Также длина кабеля может достигать 20 метров. Данные датчика состоят из целых и десятичных частей как для относительной влажности (RH), так и для температуры.

Данные датчика DHT11 состоят из 40 бит и имеют следующий формат:

8 – Битовые данные для интегрального значения относительной влажности, 8 – Битовые данные для десятичного значения относительной влажности, 8 – Битовые данные для интегрального значения температуры, 8 – Битовые данные для интегрального значения температуры и 8-битные данные для контрольной суммы.

Пример

Рассмотрим данные, полученные от датчика DHT11:

00100101 00000000 00011001 00000000 00111110.

Эти данные можно разделить на основе указанной выше структуры следующим образом необходимо выполнить небольшой расчет. Сложите все целые и десятичные значения относительной влажности и температуры и проверьте, равна ли сумма значению контрольной суммы, т.е. последним 8-битным данным.

00100101 + 00000000 + 00011001 + 00000000 = 00111110

Это значение совпадает с контрольной суммой и, следовательно, полученные данные действительны. Теперь, чтобы получить значения относительной влажности и температуры, просто преобразуйте двоичные данные в десятичные.

RH = десятичный десятичный от 00100101 = 37%

Температура = Десятичная таблица 00011001 = 25 ⁰ C

Работа над проектом

Простой проект построен с использованием Arduino Uno uno Ono, и DHT11. где влажность и температура окружающей среды отображаются на ЖК-дисплее.

После подключения нам не нужно ничего делать, так как программа позаботится обо всем. Хотя для модуля DHT11 и существует специальная библиотека под названием «DHT», мы ей не пользовались.