Датчик температуры и влажности Arduino


Этот прибор является наиболее популярным датчиком среди всех остальных сенсоров. Программистам и разработчикам для создания проектов с использованием термометров доступно большое количество вариантов. Все они имеют отличия по характеристикам, принципам работы и конструкции.

Датчик температуры и влажности Arduino dht11 или сенсор dht22 – это наиболее востребованные элементы. Здесь вы найдете характеристики сенсоров dht11, подключение к Ардуино и их варианты, а также информацию о библиотеках и скетчах.

Технические параметры и характеристики датчиков влажности Arduino

Сенсоры имеют в строении две основных части. К ним относится емкостный определитель температуры и измеритель влажности. Они отвечают за сбор информации об основных характеристиках воздуха и почвы. Внутри конструкции находится специальный чип, способный преобразовывать сигнал в цифровые данные и направлять его на считывающий микроконтроллер.

Наиболее часто применяются dth11 или dth22 для подключения к Ардуино. Они производятся в двух видах: как пластиковый корпус с подсоединенными контактами из металла или собранными в готовую конструкцию с уже припаянными к обвязке датчиками. Для новичков или в качестве упрощения работы, лучше использовать второй тип изделия.

Датчик DHT11 Arduino

Этот контроллер является цифровым и состоит из пары определителей температуры и влажности. Также он имеет в себе преобразователь для вывода аналогового сигнала. Он не обладает большой скоростью действия и высокой точностью, но он обладает простой конструкцией и небольшой стоимостью. Данный тип максимально комфортен для обучения.

Датчик имеет следующие характеристики:

  • Потребляемый ток равен 2,5 мА. Это значение является максимальным для преобразования показателей.
  • Измерение влажности происходит в диапазоне измерений от 20 до 80 процентов. Однако может быть погрешность в виде 5 процентов в большую или меньшую сторону.
  • Измерение температуры происходит от 0 до 50 градусов. Этого более чем достаточно для наиболее комфортной регулировки. Точность датчика имеет показатель в 2 процента.
  • Параметры этого устройства небольшие. Они составляют 1,55 сантиметра в длину и 1,2 сантиметра в ширину. Толщина корпуса не более 5 миллиметров.
  • Поддерживаемое питание имеет интервал от 3 до 5 Вольт. Этого показателя достаточно для оптимальной работы.
  • Частота измерений имеет показатель в 1 Гц. Таким образом он производит одно считывание в секунду.
  • Для его подключения к плате используется четыре коннектора, расположенных на расстоянии 0,1 миллиметр друг от друга.
  • Эти показатели позволяют создать упрощенную систему считывания и не потребуют дополнительных усилий для подсоединения и составления системы.

Датчик DHT22 Arduino

Этот тип конструкции состоит из более чувствительного емкостного датчика для значений влажности и температуры NTC. Чип для перевода аналоговых данных имеет восьмибитную структуру. При изготовлении эта модификация контроллера имеет различные параметры. Чтобы они показывали необходимый диапазон, их необходимо откалибровать и сохранить полученные данные в памяти.

Эта система имеет определенные технические характеристики.

  • Питание устройства происходит в диапазоне от 3 до 5 Вольт. Это такое же значение как в первом варианте.
  • Еще одним общим значением между двумя контроллерами является параметр преобразования тока. Он имеет цифру 2,5 мА.
  • Измерение влажности происходит в интервале от 0 до 100 процентов. А точность проводимых измерений соответствует 2 или 5 процентам от реальных показателей.
  • Температурные значения имеют два вида показателей. Наивысшее значение, которое способен считать датчик, составляет +125 градусов, наиболее низкий порог составляет – 40 градусов. Эти данные снимаются с точностью до 0,5 градусов от исходного значения.
  • Это устройство способно производить измерения с частотой до 0,5 Гц, что равняется считыванию одного показателя в 2 секунды времени.
  • Параметры чипа составляют 1,51 сантиметр в длину, 2,5 сантиметра в ширину, а толщина корпуса имеет значение 0,55 сантиметра.
  • Для подключения этого вида устройства также используются четыре коннектора, которые находятся друг от друга на расстоянии 0,1 миллиметра.
  • Исходя их этих данных, устройство во втором варианте отличается большей точностью показаний, чем в первом. Он включает один последовательный порт, поэтому снимать значения можно исключительно один раз в 2 секунды. Из-за более высокой точности и функциональности он имеет и более высокую стоимость.

Подключение датчика температуры dht11 к Ардуино

Параметры датчика имеют такие значения, что он не рассчитан на работу в экстремальных условиях. Однако его функциональности полностью хватает для произведения множества операций в домашних условиях. Его можно использовать для работы в большинстве серьезных установок.

Модуль dht11 Arduino оборудован системой сбора информации по влажности и температуре, с помощью которой он преобразует ее в цифровые сигналы. В его конструкции имеется трехпиновый разъем со стандартным значением 2,54 миллиметра.

Первый из них подключается к выводу на плате GND, второй подсоединяется к выводу с параметром в 5V, а третий подводит коннектор к цифровому выходу. После его подсоединения к плате загружается специальный скетч для начала действия системы. Проводятся все необходимые сборы данных температуры воздуха и влажности. Эти показания вводятся в компьютерный код программы.

Подключение DHT22 к Arduino

Для того чтобы присоединить этот датчик влажности Ардуино к внешней системе управления, у него в наличии также имеется три вывода. Первый вывод рассчитан на подключение к питанию в 5V на плате. Второй отвечает за подвод к пину, а третий к GND входу. Между первым и вторым выводом необходимо припаять резистор с показателем 10 кОм.

Если в датчике нет переходной платы Arduino, то выводов будет четыре. Их маркировка происходит иным образом. Первый подключается к узлу напряжения, второй осуществляет преобразование данных и их вывод, третий не используется для подсоединения, а четвертый предназначен для выхода GND. В этом варианте необходимо подключение резистора между первыми двумя выводами. А для начала функционирования важно установить специальную библиотеку и проверить схемы подключения.

Как установить библиотеку

Библиотека – это перечень действий для наиболее упрощенного взаимодействия с разнообразными регуляторами в системе Arduino Uno. Наиболее часто их можно найти в виде ZIP-папок или файлов с данными. Внутри – документы со следующими расширениями: cpp, h и текстовый документ txt. Также есть документы с примерами по установке и другая полезная для работы информация.

Сама установка может происходить в двух вариантах.

  • Автоматическая. Библиотека загружается непосредственно в программу для работы с системой. Для этого файл не надо разархивировать. В блоках Ардуино выбирается пункт Sketch, затем Import Library. Вверху выведенного окна находится необходимый пункт Add Library. После всех действий появится всплывающее окно, в котором будет предложена выбранная библиотека. Снова проходим по ссылкам Sketch и Import Library, находим в перечне то, что хотели добавить, и применяем в программе.
  • Вручную. Для этой установки библиотеки необходимо закрыть программу Ардуино перед внедрением библиотеки. В распакованном документе находится каталог с документами, имеющими расширение cpp и h. Эту папку требуется переместить в структуру с библиотеками Ардуино.

В разных операционных системах расположение папок будет свое, но общий план действий остается одинаковым.

Установка необходима для работы с программным обеспечением и для оптимизации функций необходимых датчиков. Перед тем, как проводить саму установку, необходимо найти нужные файлы. Все их можно скачать с Интернета и переместить в нужную папку, чтобы компилятор ее нашел и произвел загрузку скетча. Примеры установки файла с библиотекой описаны выше.

Существует большое количество сайтов, в которых можно найти требующиеся файлы для регистраторов dht11 и dht22 Arduino. Вот некоторые и них.

Скетчи

Это специальная программа, написанная для работы на платформе Arduino, которая имеет определенную структуру.

  • Setup. Эта часть предназначена для инициализации начального задания, переменных и для прописывания режимов ввода и вывода. Все эти показатели имеют цикличный характер.
  • Loop. Он идет сразу после завершения цикла первой части. Здесь прописывание необходимых действий, которые должен сделать датчик.

Для более детального определения необходимо посмотреть примерный программный код скетча.

Комплектация датчика влажности почвы для Ардуино

5 самых частых вопросов по установке датчиков

На форумах часто встречаются всевозможные вопросы, связанные с подключением и основными функциями датчиков. Рассмотрим наиболее частые из них.

  1. Какой датчик влажности Arduino лучше применять: DHT11 или DHT22?
    Для оптимальной работы лучше всего покупать контроллеры в виде готовых модулей. Соответственно лучше применять вариант 22.
  2. Что необходимо для создания проектов с датчиками температуры и влажности?
    Для того чтобы оборудование начало нормальную работу, необходимо скачать библиотеку DHT.
  3. Для каких проектов можно применять эти контроллеры?
    С их помощью можно создавать различные проекты. Смотря что вам нужно. Чаще всего их применяют для умного дома или умных теплиц.
  4. Что прописывается в скетчах?
    В них прописываются данные для инициации датчика и показатели, при которых он будет работать.
  5. Подходит ли этот датчик для измерения влажности на улице?
    Подходит, но проработает не очень долго. Контакты могут окислиться, и это повлияет на точность измерения.

Библиотека Dallas Temperature

Эта библиотека используется с датчиком ds18b20. Получение данных происходит в 3 этапа. Первым пунктом идет указание адреса на шине и определение его подключения. Вторым шагом является отправка команды на контроллер для считывания информации о температуре и сохранения данных в памяти. Третьим пунктом идет отправка команды на считывание данных с регистра и сохранение их в массив.

Приведем пример, как выглядит код этой библиотеки.

Подключенный датчик влажности воздуха к Ардуино

Библиотека ds18b20 для Arduino

Цифровой датчик ds18b20 – это один из наиболее часто используемых устройств для измерения температуры. Чаще всего он применяется в водонепроницаемом корпусе. Он оповещает о том, что показатели вышли за минимальную или максимальную границу, которые были заложены в его памяти. Все эти показания можно менять и устанавливать в зависимости от назначения прибора. Для его работы необходима библиотека, код которой выглядит примерно так.

Датчик температуры и влажности для Arduino:  Подключение DHT11 и DHT22 к Ардуино

Где купить

Заказать или купить датчик влажности воздуха для взаимодействия с платформой Ардуино, а также многие другие модули, можно в нашем интернет-магазине Controller4study. Мы предоставляем различные элементы по доступной цене и в широком ассортименте выбора. Наш магазин гарантирует качество товара, а также быструю доставку по территории всей страны. Все интересующие вопросы можно задать нашему оператору, связавшись с ним по контактному номеру телефона. При необходимости мы проведем подробную консультацию и поможем определиться с выбором товара.