Меню
Бесплатно
Регистрация
Главная  /  Chery  /  Модуль DHT11 подключение к Arduino. Датчик в связке с ардуино для измерения влажности воздуха и температуры Ардуино подключение датчика температуры и влажности

Модуль DHT11 подключение к Arduino. Датчик в связке с ардуино для измерения влажности воздуха и температуры Ардуино подключение датчика температуры и влажности

Итак, датчик DHT11 имеет следующие характеристики:

  • диапазон измеряемой относительной влажности - 20..90% с погрешностью до 5%,
  • диапазон измеряемых температур - 0..50°C с погрешностью до 2°C;
  • время реакции на изменения влажности - до 15 секунд, температуры - до 30 секунд;
  • минимальный период опроса - 1 секунда.

Как видно, датчик DHT11 не отличается особой точностью, да и диапазон температур не охватывает отрицательные значения, что вряд ли подойдёт для наружных измерений в холодное время года при нашем климате. Однако малая стоимость, малый размер и простота работы с ним частично перекрывают эти недостатки. На рисунке приведён внешний вид датчика и его размеры в миллиметрах.

2 Схема подключения датчика температуры и влажности DHT11

Рассмотрим схему подключения датчика температуры и влажности DHT11 к микроконтроллеру, в частности, к Arduino.


Давайте посмотрим, что показано на рисунке.

Обозначение на рисунке Описание Примечание
MCU Микроконтроллер или одноплатный компьютер Arduino / Raspberry Pi и др.
DHT11 Датчик температуры и влажности Выводы 1Pin, 2Pin и 4Pin задействованы в схеме, один из выводов датчика - 3-ий пин 3Pin - ни к чему не подключается.
DATA Шина данных Если длина соединительного кабеля от датчика к микроконтроллеру не превышает 20 метров, то эту шину рекомендуется подтянуть к питанию резистором 5,1 кОм; если больше 20 метров - то другой подходящий номинал (меньший).
VDD Питание датчика Допустимы напряжения от ~3,0 до ~5,5 вольт постоянного тока; если используется питание ~3,3 В, то желательно использовать питающий провод не длиннее 20 см.

Соберём рассмотренную схему. Я также по традиции включу в цепь логический анализатор, чтобы можно было изучить временную диаграмму информационного обмена с датчиком.



Сенсор DHT11 часто продаётся в виде готовой сборки с необходимой обвязкой - подтягивающими резистором и фильтрующим конденсатором (как на предыдущей фотографии). Для экспериментов с Arduino я рекомендую покупать именно такой.

3 Считывание данных с сенсора DHT11 при помощи Arduino

Давайте пойдём таким путём: скачаем библиотеку для датчика DHT11 , установим её стандартным способом (распаковав в директорию \libraries\ среды разработки для Arduino).

Напишем вот такой простенький скетч. Он будет выводить в последовательный порт компьютера каждые 2 секунды сообщения об относительной влажности и температуре, считанные с датчика DHT11.

#include // подключаем библиотеку dht11 sensor; // инициализация экземпляра датчика #define DHT11PIN 8 // вывод 8 будет шиной DATA void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { int chk = sensor.read(DHT11PIN); Serial.print("h="); Serial.print(sensor.humidity); Serial.print("%\t"); Serial.print("t="); Serial.print(sensor.temperature); Serial.println("C"); delay(2000); }

Загрузим этот скетч в Arduino. Подключимся к Arduino с помощью монитора COM-порта и увидим следующее:


Видно, что данные и о влажности, и о температуре считываются и выводятся в терминалку.

4 Временная диаграмма информационного обмена датчика температуры и влажности DHT11 с микроконтроллером

С помощью временной диаграммы, полученной с логического анализатора, разберёмся, как осуществляется информационный обмен.

Для связи с микроконтроллером датчик температуры и влажности DHT11 использует однопроводный последовательный пакетный интерфейс. Один информационный пакет длительностью около 4 мс содержит: 1 бит запроса от микроконтроллера, 1 бит ответа датчика и 40 битов данных от датчика (16 битов информации о влажности, 16 битов информации о температуре и 8 проверочных битов). Давайте подробнее рассмотрим временную диаграмму информационного обмена Arduino с датчиком DHT11.



Временная диаграмма информационного обмена сенсора DHT11 с микроконтроллером

Из рисунка видно, что есть два типа импульсов: короткие и длинные. Короткие в данном протоколе обмена обозначают нули, длинные импульсы - единицы.

Итак, первые два импульса - это запрос Arduino к DHT11 и, соответственно, ответ датчика. Далее идут 16 бит влажности. Причём они разделены на байты, старший и младший, старший слева. То есть на нашем рисунке данные о влажности такие: 0001000000000000 = 00000000 00010000 = 0x10 = 16% относительной влажности.

Данные о температуре, аналогично: 0001011100000000 = 00000000 00010111 = 0x17 = 23 градуса Цельсия.

Контрольная сумма - это всего-навсего арифметическое суммирование 4-х полученных байтов данных:
00000000 +
00010000 +
00000000 +
00010111 =
00100111 в двоичной системе или 0 + 16 + 0 + 23 = 39 в десятичной.

5 Работа с датчиком DHT11 без библиотеки

Теперь мы знаем достаточно для того чтобы написать собственную программу для работы с сенсором температуры и влажности DHT11 без использования сторонних библиотек. Напишем скетч, который будет опрашивать раз в секунду датчик и выводить в последовательный порт компьютера принятый пакет и данные о температуре, влажности, а также проверочный байт. На 13-ую ножку Arduino выведем контрольный сигнал и, подключившись в ней логическим анализатором, проверим, что мы верно считываем информацию от датчика.

Скетч для работы с DHT11 и Arduino без сторонних библиотек (разворачивается) #define DHT11pin 8 // для подключения шины DATA сенсора DHT11 #define LEDpin 13 // используем для контроля const int NUM_READS = 500; // зависит от частоты кварца и подбирается экспериментально long readsCounter = 0; // счётчик циклов чтения int reads; // сырой массив считанных значений void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(DHT11pin, INPUT); pinMode(LEDpin, OUTPUT); } void loop() { if (readsCounter void initLink() { pinMode(DHT11pin, OUTPUT); digitalWrite(DHT11pin, LOW); delay(15); pinMode(DHT11pin, INPUT); } // Читает данные датчика DHT11 и записывает в массив: void readSerialDHT11() { int sensorValue = digitalRead(DHT11pin); reads = sensorValue; digitalWrite(LEDpin, sensorValue); // для проверки выводим на отдельную ножку readsCounter++; } // Обрабатывает массив данных за цикл с DHT11: void processDht11Data() { byte dht11Data = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; // обработанный массив (биты пакета) int zeroLen = 1; // минимальная длительность бита "0" int oneLen = 3 * zeroLen; // примерная длительность бита "1" int wrongData = 6 * zeroLen; // допуск по длительности для данных int currentBitLen = 0; // длительность текущего бита int bitPosition = 0; // позиция бита в пакете for (int i=1; i = zeroLen) && (currentBitLen <= oneLen)) { dht11Data = 0; bitPosition++; } else if ((currentBitLen > oneLen) && (currentBitLen <= wrongData)) { dht11Data = 1; bitPosition++; } currentBitLen = 0; } else { if (reads[i] == HIGH) { // при сигнале HIGH currentBitLen += 1; // считаем длительность текущего бита } } } for (int i=0; i void getHumidTemperatureParity(byte data) { word humidity = 0; byte hLow = 0; byte hHi = 0; word temperature = 0; byte tLow = 0; byte tHi = 0; byte parity = 0; for (int i=1; i<9; i++){ //пропускаем первый импульс-подтверждение hLow = hLow | (data[i] << (8 - i)); } for (int i=9; i<17; i++){ hHi = hHi | (data[i] readsCounter = 0; }

Небольшая таблица даст дополнительные разъяснения к предлагаемому решению.

Функция Назначение

Хотели бы вы, чтобы ваши растения сообщали о том, что их надо полить? Или просто держали вас в курсе уровня влажности почвы?

В этой статье мы рассмотрим проект автоматизированного полива с использованием датчика уровня влажности почвы:

Обзор датчика уровня влажности почвы

Подобные датчики подключаются достаточно просто. Два из трех коннекторов - это питание (VCC) и земля (GND). При использовании датчик желательно периодически отключать от источника питания, чтобы избежать возможного окисления. Третий выход - сигнал (sig), с которого мы и будем снимать показания. Два контакта датчика работают по принципу переменного резистора - чем больше влаги в почве, тем лучше контакты проводят электричество, падает сопротивление, сигнал на контакте SIG растет. Аналоговые значения могут отличаться в зависимости от напряжения питания и разрешающей способности ваших аналоговых пинов микроконтроллера.

Для подключения датчика можно использовать несколько вариантов. Коннектор, приведенный на рисунке ниже:

Второй вариант более гибкий:

Ну и конечно можно напрямую запаять контакты на датчик.

Если вы планируете использовать датчик за пределами квартиры, стоит дополнительно задуматься о защите контактов от грязи и прямого попадания солнечных лучей. Возможно, стоит подумать о корпусе или нанесении защитного покрытия непосредственно на контакты датчика уровня влажности и проводники (смотрите на рисунок ниже).

Датчик уровня влажности почвы с нанесенным защитным покрытием на контактах и изолированными проводниками для подключения:

Проблема недолговечности датчика уровня влажности почвы

Один из недостатков датчиков подобного типа - недолговечность их чувствительных элементов. К примеру, компания Sparkfun решает эту проблему, используя дополнительное покрытие (Electroless Nickel Immersion Gold). Второй вариант продления срока действия сенсора - подавать на него питание непосредственно при снятии показаний. При использовании Arduino, все ограничивается подачей сигнала HIGH на пин, к которому подключен датчик. Если вы хотите запитать датчик большим напряжением чем предоставляет Arduino, всегда можно использовать дополнительный транзистор.

Контроль уровня влажности почвы - пример проекта

В приведенном ниже проекте использованы датчик уровня влажности, аналог платы Arduino - RedBoard и LCD дисплей, на котором выводятся данные про уровень влажности почвы.

Датчик уровня влажности почвы компании SparkFun:

Красный проводник (VCC) подключается к 5 В на Arduino, черный - к земле (GND), зеленый - сигнал - к аналоговому пину 0 (A0). Если вы используете другой аналоговый пин на Arduino, не забудьте внести соответствующие изменения в скетч для микроконтроллера, представленный ниже.

LCD дисплей подключен к 5 В, земле и цифровому пину 2 (также можно изменить и внести изменения в код) для обмена данными с микроконтроллером по серийному протоколу связи.

Стоит отметить, что если вы хотите продлить срок службы вашего сенсора, можно подключить его питание к цифровому пину и питать его только при считывании данных, а после - отключать. Если запитывать датчик постоянно, его чувствительные элементы вскоре начнут ржаветь. Чем больше влажность почвы, тем быстрее будет проходить коррозия. Еще один вариант – нанести гипс на датчик. В результате влага будет поступать, но коррозия значительно замедляется.

Программа для Arduino

Скетч достаточно простой. Для передачи данных на LCD дисплей вам необходимо подключить библиотеку Software Serial library. Если у вас в ее нет, скачать можно здесь: Arduino GitHub

Дополнительные пояснения приведены в комментариях к коду:

// Пример использования датчика уровня влажности почвы с LCD дисплеем.

SoftwareSerial mySerial(3,2); // pin 2 = TX, pin 3 = RX (не используется)

int thresholdUp = 400;

int thresholdDown = 250;

int sensorPin = A0;

String DisplayWords;

int sensorValue;

mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// очистка дисплея:

mySerial.write(" ");

mySerial.write(" ");

// перемещение курсора к началу первой строки LCD дисплея:

mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// "Dry, Water it!"

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

} else if (sensorValue >= thresholdUp){

// перемещение курсора к началу второй строки дисплея:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

// перемещение курсора к началу второй строки дисплея:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

В программе использованы различные минимальное и максимальное значения. В результате среднее значение может характеризовать влажность в зависимости от того, почва увлажняется или сушится. Если вы не хотите использовать это среднее значение, максимальное и минимальное значения можно принимать одинаковыми. Однако эксперименты показывают, что предложенный подход позволяет более точно характеризовать процессы, которые происходят в почве. Определенного точного среднего значения в реальных условиях не существует. Так что с выборкой диапазона можно поиграться. Если вас интересуют процессы, которые происходят в почве при взаимодействии с водой, почитайте тут, например: Wiki . Процессы достаточно сложные и интересные.

В любом случае, переменные вам надо настроить под собственные условия: тип почвы, необходимый уровень увлажнения. Так что тестируйте, экспериментируйте пока не определитесь с подходящими значениями.

После организации считывания данных с датчика уровня влажности и их отображения, проект можно развить дальше, организовав систему автоматического полива.

Датчик уровня влажности в составе автоматической системы полива на основании Arduino:

Для автоматизации полива нам понадобятся дополнительные детали: возможно, шкивы, зубчатые шестерни, двигатель, муфта, транзисторы, резисторы. Список зависит от вашего проекта. Ну все, что может попасться под руку в быту. Более детально один из примеров показан ниже:

Это один из множества вариантов установки двигателя для системы автоматического полива. Колесо можно установить непосредственно в воде. В таком случае при его быстром вращении, вода будет подаваться к растению. В общем, можете проявить фантазию.

Схема подключения двигателя постоянного тока () на примере копии Arduino от SparkFun приведена ниже:

Ниже приведен скетч для Arduino (по сути он такой же как и приведенный выше с небольшим дополнением для управления двигателем):

// В скетче считываются данные с датчика и отображается уровень влажности почвы

// если почва сухая, начинает работать двигатель

// Для работы с дисплеем используется библиотека softwareserial library

#include <SoftwareSerial.h>

// Подключите пин для обмена данными с использованием LCD дисплея по серийному протоколу RX к цифровому пину 2 Arduino

SoftwareSerial mySerial(3,2); // pin 2 = TX, pin 3 = RX (unused)

// Управляем двигателем с помощью пина 9.

// Этот пин должен обязательно поддерживать ШИМ-модуляцию.

const int motorPin = 9;

// Тут мы настраиваем некоторые константы.

// Настройка констант зависит от условий внешней среды, в которой используется датчик

int thresholdUp = 400;

int thresholdDown = 250;

// Настраиваем пин A0 на Arduino для работы с датчиком:

int sensorPin = A0;

pinMode(motorPin, OUTPUT); // устанавливаем пин, к которому подключен двигатель в качестве выхода

mySerial.begin(9600); // устанавливаем скорость обмена данными на 9600 baud

delay(500); // ждем пока дисплей прогрузится

// Здесь мы объявляем строку, в которой хранятся данные для отображения

// на жидкокристаллическом дисплее. Значения будут изменяться

// в зависимости от уровня влажности почвы

String DisplayWords;

// В переменной sensorValue хранится аналоговое значение датчика с пина А0

int sensorValue;

sensorValue = analogRead(sensorPin);

mySerial.write(128);

// очистка дисплея:

mySerial.write(" ");

mySerial.write(" ");

// перемещение курсора к началу первой строки LCD дисплея: mySerial.write(254);

mySerial.write(128);

// запись необходимой информации на дисплей:

mySerial.write("Water Level: ");

mySerial.print(sensorValue); //Использование.print вместо.write для значений

// Теперь мы проведем проверку уровня влажности по сравнению с заданными нами предварительно числовыми константами.

// Если значение меньше thresholdDown, отображаем слова:

// "Dry, Water it!"

// перемещение курсора к началу второй строки дисплея:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

DisplayWords = "Dry, Water it!";

mySerial.print(DisplayWords);

// запуск двигателя на небольших оборотах (0 – остановка, 255 – максимальная скорость):

analogWrite(motorPin, 75);

// Если значение не ниже thresholdDown надо провести проверку, не будет

// ли оно больше нашего thresholdUp и, если, больше,

// отобразить надпись "Wet, Leave it!":

} else if (sensorValue >= thresholdUp){

// перемещение курсора к началу второй строки дисплея:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

DisplayWords = "Wet, Leave it!";

mySerial.print(DisplayWords);

// выключение двигателя (0 – остановка, 255 – максимальная скорость):

analogWrite(motorPin, 0);

// Если полученное значение в диапазоне между минимальным и максимальным

// и почва была раньше влажной, а теперь сохнет,

// отображаем надпись "Dry, Water it!" (то есть, когда мы

// приближаемся к thresholdDown). Если почва была сухой, а теперь

//быстро увлажняется, отображаем слова "Wet, Leave it!" (то есть, когда мы

// приближаемся к thresholdUp):

// перемещение курсора к началу второй строки дисплея:

mySerial.write(254);

mySerial.write(192);

mySerial.print(DisplayWords);

delay(500); //Задержка в пол секунды между считываниями

Удачи вам в реализации автоматического полива ваших растений!

Самые частые измеряемые параметры в промышленности и быту — это температура и влажность. Эти значения очень важны в сушке древесины, выпечке кондитерских изделий, в холодильных камерах. В быту измеряют в теплицах и в контурах отопления и горячего водоснабжения. Датчик DHT11 Ардуино прекрасно справляется со своими задачами и определяет более-менее точно температуру и влажность.

Из этой статьи вы узнаете:

Приветствую Вас! За клавиатурой Гридин Семён и в этом посте я покажу вам, как подключается датчик температуры и влажности DHT11, продемонстрирую работу кода и библиотеки.

Датчик DHT11

DHT11 — это в небольшом пластиковом корпусе. На выходе сенсора находится цифровой сигнал, причем сразу два параметра и температура и влажность. Смысл общения с контроллером Ардуино заключается в следующем:

  1. Микроконтроллер запрашивает показания и меняет сигнал с 0 на 1.
  2. Датчик видит запрос, и отвечает ему, меняя битовый сигнал с 0 на 1.
  3. Когда они договорились между собой, датчик выдаёт ему пакет данных в размере 5 байт(40 бит), при чем в двух первых байтах температура, в третьем и четвертом влажность. Пятый байт — контрольная сумма для исключения ошибок измерения.

Характеристики сенсора температуры и влажности DHT11

  • Определение влажности в диапазоне 20-80%
  • Определение температуры от 0°C до +50°C
  • Частота опроса 1 раз в секунду

Недостаток сенсора в том, что он не обладает высокой точностью и быстродействием. Большой плюс — это цена. Ну, я думаю, вы и без меня это знаете)).

В составе сенсора находится ёмкостной датчик для измерения влажности и термистор для измерения температуры. Все показания снимает чип АЦП и выдает цифровой сигнал.

Промышленные датчики обычно выдают аналоговый сигнал на 4-20 мА или 0-10 В. Это такие сенсоры которые измеряют два параметра в паре. Например продукция компании ОВЕН ПВТ10:

Напишите в комментариях, какие вы применяете в своих проектах? Очень интересно ваше мнение...

В продаже вы можете встретить и вторую модификацию Ардуиновского сенсора — DHT22. Скажу, что диапазон измерения значительно больше, чем у старой версии.

  • определение влажности в диапазоне 0-100%
  • определение температуры от -40°C до +125°C
  • частота опроса 1 раз в 2 секунды

Подключение датчика DHT11

Датчики зачастую изготавливают в виде готовых шильдов. На выходе он имеет 3 пина:

  • Питание 5 В
  • Сигнал (S)
  • Земля GND

Сопротивление в 10 кОм ставить не нужно, так как оно уже впаяно в плату. Схема подключений датчика и Ардуино UNO.


Описание кода программы

Для работы с нашим датчиком требуется подключение специальной библиотеки. Она называется DHT.h . Скачать можете вот по этой ссылке .

А теперь рассмотрим с вами скетч программы для работы с сенсором.

Arduino

#include "DHT.h" #define DHTPIN 2 // номер пина, к которому подсоединен датчик // Раскомментируйте в соответствии с используемым датчиком // Инициируем датчик //DHT dht(DHTPIN, DHT22); DHT dht(DHTPIN, DHT11); void setup() { Serial.begin(9600); dht.begin(); } void loop() { // Задержка 2 секунды между измерениями delay(1000); //Считываем влажность float h = dht.readHumidity(); // Считываем температуру float t = dht.readTemperature(); // Проверка удачно прошло ли считывание. if (isnan(h) || isnan(t)) { Serial.println("Не удается считать показания"); } else { Serial.print ("Humidity: "); Serial.print (h); Serial.print ("%\t"); Serial.print ("Temperature: "); Serial.print (t); Serial.println (" *C"); } }

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2 // номер пина, к которому подсоединен датчик

// Раскомментируйте в соответствии с используемым датчиком

// Инициируем датчик

//DHT dht(DHTPIN, DHT22);

DHT dht (DHTPIN , DHT11 ) ;

void setup () {

Serial . begin (9600 ) ;

dht . begin () ;

void loop () {

// Задержка 2 секунды между измерениями

delay (1000 ) ;

//Считываем влажность

float h = dht . readHumidity () ;

// Считываем температуру

float t = dht . readTemperature () ;

// Проверка удачно прошло ли считывание.

if (isnan (h ) || isnan (t ) ) {

Serial . println ("Не удается считать показания" ) ;

} else {

Serial . print ("Humidity: " ) ;

Serial . print (h ) ;

Serial . print ("%\t" ) ;

Мониторинг порта в Arduino IDE:

В программе можно включить один интересный инструмент для просмотра графики. Его можно включить так Инструменты — Плоттер по последовательному соединению. Не знаю, у меня он отображает только температуру. Если кто знает, как можно задействовать несколько графиков, поделитесь в комментариях. Вот такая картинка получилась:

Если кому-то не совсем понятно, есть шикарный видеоурок от ребят.

На этом я заканчиваю свой пост. В следующей статье я напишу о . Пишите комментарии, задавайте вопросы, подписывайтесь!

Успехов вам!!!

С уважением, Гридин Семён.

В первой части статьи рассмотрим характеристики датчика температуры и влажности DHT11, научимся выводить значения в последовательный порт компьютера, во второй части усложним задачу и выведем показания на дисплей используя .

Компоненты для повторения (купить в Китае):

Основные технические характеристики:

Напряжение питания: 3 - 5В
. Определяемая влажность: 20 - 80% ± 5%
. Определяемая температура: 0 - 50º ± 2%
. Частота опроса: ≤ 1Гц
. Размеры: 30 x 14 x 6мм

Как мы видим, данные датчики не рассчитаны на работу в экстремальных условиях, однако их возможностей c головой хватит для осуществления большинства домашних и более серьезных поделок. Внутри датчика находится емкостной датчик влажности, термистор, и простенький аналогово-цифровой преобразователь значений температуры и влажности.

Подключение к Arduino

Модуль оборудован трех пиновым разъемом стандарта 2.54мм

G - Подключается к выводу GND

V - Подключается к выводу +5V

S - Подключается к цифровому выводу (в примере D4)

Подключив датчик к Arduino остается только залить скетч для работы. В приведенном ниже скетче мы будем измерять и отсылать данные о состоянии температуры и влажности последовательный в порт компьютера.

Библиотека необходимая для работы с модулем dht11

Её необходимо распаковать и добавить в папку "libraries" в папке с Arduino IDE. Не забывайте перезагрузить среду, если на момент добавления IDEшка была открыта.

Пример программного кода

#include // Добавляем библиотеку DHT11 dht11 DHT; #define DHT11_PIN 4 void setup (){ Serial .begin (9600); // Скорость работы порта Serial .println ("DHT TEST PROGRAM " ); // Выводим текст Serial .print ("LIBRARY VERSION: " ); // Выводим текст Serial .println (DHT11LIB_VERSION); Serial .println (); // Пустая строка } void loop (){ int chk; ; // Мониторинг ошибок chk = DHT.read (DHT11_PIN); // Чтение данных switch (chk){ case DHTLIB_OK: break ; case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM: Serial .println ("Checksum error, \t" ); break ; case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT: Serial .println ("Time out error, \t" ); break ; default : Serial .println ("Unknown error, \t" ); break ; } Serial .print ("Humidity = " ); Serial .print (DHT.humidity, 1); Serial .print (", Temp = " ); Serial .println (DHT.temperature,1); delay (1000); }

Открываем монитор порта. В него будут выводиться значения влажности и температуры.


Вывод значений на LCD I2C модуль

Выводить значения на компьютер это конечно отлично, однако в автономном устройстве не всегда позволительно. Как было написано вначале, во второй части статьи приведем пример вывода данных на ЖК дисплей, который в свою очередь управляется по интерфейсу I2C. Для подключения данного LCD модуля требуется всего 4 линии: + питания, земля, последовательная линия данных SDA (Serial DAta) и последовательная линия тактирования SCL (Serial CLock). Более подробно об основах работы с LCD I2C модулем вы сможете прочесть здесь.

Схема подключения будет выглядеть следующим образом.

В приведенном ниже скетче мы будем измерять и отсылать данные о состоянии температуры и влажности на ЖК дисплей.

Пример программного кода

//Тестировалось на Arduino IDE 1.0.5 #include // Добавляем необходимые библиотеки #include #include dht11 DHT; // Объявление переменной класса dht11 #define DHT11_PIN 4 // Датчик DHT11 подключен к цифровому пину номер 4 byte degree = // Битовая маска символа градуса { B00111, B00101, B00111, B00000, B00000, B00000, B00000, }; LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Задаем адрес и размерность дисплея void setup () { lcd.init(); // Инициализация lcd lcd.backlight(); // Включаем подсветку lcd.createChar (1, degree); // Создаем символ под номером 1 } void loop () { // Выводим показания влажности и температуры lcd.setCursor (0, 0); // Устанавливаем курсор в начало 1 строки lcd.print ("Humidity = % " ); // Выводим текст lcd.setCursor (11, 0); lcd.print (DHT.humidity, 1); lcd.setCursor (0, 1); // Устанавливаем курсор в начало 2 строки lcd.print ("Temp = \1C " ); // Выводим текст, \1 - значок градуса lcd.setCursor (11, 1); lcd.print (DHT.temperature,1); int chk; ; // Мониторинг ошибок chk = DHT.read (DHT11_PIN); // Чтение данных switch (chk){ case DHTLIB_OK: break ; case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM: lcd.clear (); lcd.print ("Checksum error" ); break ; case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT: lcd.clear (); lcd.print ("Time out error" ); break ; default : lcd.clear (); lcd.print ("Unknown error" ); break ; } delay (1000); }

Купить в России

Продолжаем серию уроков . Сегодня мы разберем подключение к Arduino датчиков температуры и влажности DHT11 и DHT22.

Датчики DHT11 и DHT22 не обладают высоким быстродействием и точностью, но зато просты, недороги и отлично подходят для обучения. Они выполнены из двух частей — емкостного датчика влажности и термистора. Чип, находящийся внутри, выполняет аналого-цифровое преобразование и выдает цифровой сигнал, который можно считать с помощью любого микроконтроллера.

Список деталей для сборки модели

Для сборки проекта, описанного в этом уроке, понадобятся следующие детали:

  • плата Arduino (подробнее, о том как выбрать Arduino );
  • датчик DHT11 или DHT22 (можно купить, например, или );
  • Breadboard;
  • резистор на 10 кОм;
  • программа Arduino IDE, которую можно скачать с сайта Arduino .

Датчики DHT11 и DHT22

Чем отличаются датчики DHT11 и DHT22?

Две версии сенсоров DHT похожи друг на друга и имеют одинаковую распиновку. Их отличия в характеристиках. Спецификации:

Сенсор DHT11:

  • определение влажности в диапозоне 20-80%
  • определение температуры от 0°C до +50°C
  • частота опроса 1 раз в секунду

Сенсор DHT22:

  • определение влажности в диапазоне 0-100%
  • определение температуры от -40°C до +125°C
  • частота опроса 1 раз в 2 секунды

Таким образом, характеристики датчика DHT22 лучше по сравнению с DHT11, и поэтому он чуть-чуть дороже. Снимать показания чаще, чем раз в 1-2 секунды не получится, но, возможно, для вашего проекта более высокое быстродействие и не требуется.

Подключение сенсоров DHT к Arduino

Датчики DHT имеют стандартные выводы и их просто установить на breadboard.

Датчики DHT имеют 4 вывода:

  1. питание.
  2. вывод данных
  3. не используется.
  4. GND (земля).

Между выводами питания и вывода данных нужно разместить резистор номиналом 10 кОм.

Датчик DHT часто продается в виде готового модуля. В этом случае он имеет три вывода и подключается без резистора, т.к. резистор уже есть на плате.

Схема подключения датчика с резистором:

Схема подключения датчика DHT к Arduino

Arduino скетч

Воспользуемся библиотекой DHT.h, созданной специально для датчиков DHT. Ее можно скачать . Для использования нужно поместить скачанную папку в в папку /libraries.

Пример программы для работы модели с датчиком DHT22 (можно просто скопировать в Arduino IDE):
#include "DHT.h"
#define DHTPIN 2 // номер пина, к которому подсоединен датчик
// Раскомментируйте в соответствии с используемым датчиком
// Инициируем датчик
DHT dht(DHTPIN, DHT22);
//DHT dht(DHTPIN, DHT11);
void setup() {
Serial.begin(9600);
dht.begin();
}
void loop() {
// Задержка 2 секунды между измерениями
delay(2000);
//Считываем влажность
float h = dht.readHumidity();
// Считываем температуру
float t = dht.readTemperature();
// Проверка удачно прошло ли считывание.
if (isnan(h) || isnan(t)) {
Serial.println("Не удается считать показания");
return;
}
Serial.print("Влажность: "+h+" %\t"+"Температура: "+t+" *C ");
}
При использовании датчика DHT11 закомментируйте строку:
DHT dht(DHTPIN, DHT22);
И раскомментируйте строку:
//DHT dht(DHTPIN, DHT11);
Загрузите скетч в контроллер и проверьте правильность работы при помощи Сервис->Монитор порта:

Показания температуры и влажности (Монитор порта)

Вы должны увидеть температуру и влажность. Изменения можно увидеть, например, выдыхая на датчик (как для затуманивания окна). Дыхание увеличивает влажность.

Посты по урокам:

  1. Первый урок:
  2. Второй урок:
  3. Третий урок:
  4. Четвертый урок:
  5. Пятый урок:
  6. Шестой урок:
  7. Седьмой урок:
  8. Восьмой урок:
  9. Девятый урок: