Измерение температуры и влажности с Ардуино — выбор датчиков DHT11, DHT22 и 18b20

Измерение температуры и влажности внутри помещений или внешней среды является важной задачей во многих проектах, связанных с электроникой и автоматизацией. Для реализации таких проектов широко используется Ардуино — платформа с открытым исходным кодом, позволяющая создавать различные электронные устройства и системы.

Одним из ключевых элементов проектов, связанных с измерением температуры и влажности, является выбор подходящего датчика. Существует множество различных датчиков на рынке, однако в данной статье рассмотрим три наиболее популярных варианта: DHT11, DHT22 и 18b20.

DHT11 — это недорогой и простой в использовании цифровой датчик. Он способен измерять температуру в диапазоне от 0 до 50 градусов Цельсия с точностью до ±2 градусов и влажность в диапазоне от 20% до 90% с точностью до ±5%. DHT11 имеет всего 3 контакта и может быть подключен к Ардуино без использования дополнительных компонентов.

Пример кода для получения данных с датчика DHT11:

#include "DHT.h"
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
dht.begin();
}
void loop() {
delay(2000);
float temperature = dht.readTemperature();
float humidity = dht.readHumidity();
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(temperature);
Serial.print(" °C, Humidity: ");
Serial.print(humidity);
Serial.println("%");
}

Измерение температуры и влажности с Ардуино: выбор датчиков DHT11, DHT22 и 18b20

• DHT11: Этот датчик является самым дешевым в данном списке и обладает достаточной точностью для большинства приложений. Он способен измерять температуру в диапазоне от 0 до 50 градусов Цельсия с точностью 2 градуса, а также относительную влажность в диапазоне от 20% до 90% с точностью 5%. Однако, он обладает меньшей точностью и стабильностью по сравнению с другими датчиками.
• DHT22: Этот датчик является более точным и стабильным, чем DHT11, но при этом он стоит немного дороже. Он способен измерять температуру в диапазоне от -40 до 80 градусов Цельсия с точностью 0.5 градуса, а также относительную влажность в диапазоне от 0% до 100% с точностью 2-5%. Данный датчик также обладает более широким диапазоном измерения относительной влажности.
• 18b20: Этот датчик обладает самой высокой точностью измерения температуры. Он способен измерять температуру в диапазоне от -55 до 125 градусов Цельсия с точностью 0.5 градуса. Однако, он не измеряет влажность и требует дополнительных компонентов для работы.

Выбор датчика зависит от конкретных требований проекта. Если важным является бюджетность и нет необходимости в высокой точности, то DHT11 может быть хорошим вариантом. Если требуется высокая точность и надежность, то лучшим выбором будет DHT22. Если же измерение температуры является основной задачей, то 18b20 может быть наиболее подходящим вариантом.

В любом случае, все эти датчики могут быть успешно использованы с Ардуино и предоставить достоверные данные о температуре и влажности в вашем проекте.

Выбор датчиков

Датчик DHT11 обладает достаточно низкой ценой и простотой подключения, но при этом имеет относительно низкую точность измерения и ограниченный диапазон рабочих условий. Он подходит для простых проектов, где требуется базовая информация о температуре и влажности.

Датчик DHT22, также известный как AM2302, обладает высокой точностью измерений и широким диапазоном рабочих условий. Он подходит для более серьезных проектов, где требуется более точное измерение параметров окружающей среды.

Датчик 18b20, также известный как DS18B20, является цифровым датчиком температуры, который использует однопроводной интерфейс. Он обладает очень высокой точностью измерений и позволяет подключать несколько датчиков к одной Ардуино. Однако, подключение и настройка этого датчика может быть сложнее, чем у предыдущих двух.

Выбор подходящего датчика зависит от требуемой точности измерений, диапазона рабочих условий и сложности подключения. Независимо от выбранного датчика, Ардуино позволяет легко считывать данные и использовать их в своих проектах.

Датчик DHT11

Датчик DHT11 имеет цифровой интерфейс, который позволяет считывать показания с пина микроконтроллера Arduino. Он измеряет температуру в диапазоне от 0 до 50 градусов Цельсия с точностью ±2 градуса, а влажность в диапазоне от 20% до 80% с точностью ±5%.

Для подключения датчика DHT11 к Arduino необходимо подключить его к одному из цифровых пинов на плате. Питание датчика осуществляется от Arduino через резистор.

Использование датчика DHT11 в проектах на Arduino требует наличия библиотеки для работы с данным датчиком. С помощью этой библиотеки можно получить данные о температуре и влажности и использовать их в дальнейшем в своих проектах.

Пин на Arduino	Подключение к датчику DHT11
5V	VCC
GND	GND
2	OUT

Таким образом, датчик DHT11 является простым и удобным в использовании решением для измерения температуры и влажности с помощью Arduino. Он подходит для множества проектов, связанных с контролем окружающей среды и созданием «умного дома».

Датчик DHT22

Основные характеристики датчика DHT22:

• Диапазон измерения температуры: от -40 до +80 градусов Цельсия
• Диапазон измерения влажности: от 0 до 100%
• Точность измерений: температура ±0.5 градусов Цельсия, влажность ±2%
• Поддержка цифрового интерфейса передачи данных
• Низкое энергопотребление: менее 1 мА в активном режиме

Датчик DHT22 подключается к Ардуино через цифровые пины и требует использования библиотеки для работы. Для начала измерений необходимо отправить запрос на получение данных, а затем считать значения из буфера.

Описание работы с датчиком DHT22 и примеры кода можно найти в документации и руководствах по использованию. Датчик DHT22 является оптимальным выбором для проектов, где требуется высокая точность измерений температуры и влажности в широком диапазоне.

Датчик 18b20

Преимуществами датчика 18b20 являются его высокая точность – до ±0.5 градусов Цельсия, широкий диапазон измерения от -55 до +125 градусов Цельсия, а также простота подключения и использования. Датчик обладает минимальными энергозатратами, что позволяет использовать его в технических системах с ограниченным энергопотреблением.

Для подключения датчика 18b20 к Ардуино необходимо использовать специальный библиотеку и простую схему подключения. После подключения, датчик способен передавать данные о текущей температуре в цифровом формате, что делает его очень удобным в использовании.

Датчик 18b20 настоятельно рекомендуется использовать в случаях, когда требуется высокая точность измерения температуры, например, для метеостанций, климатических систем или систем контроля и управления технологическими процессами. Он также может быть использован в бытовых и промышленных приборах для контроля и регулирования температуры.

Подключение датчиков

Для измерения температуры и влажности с использованием Ардуино вы можете выбрать один из трех датчиков: DHT11, DHT22 или 18B20. Подключение каждого датчика немного отличается.

Подключение датчика DHT11

• Подключите пин VCC датчика DHT11 к пину 5V Ардуино.
• Подключите пин GND датчика DHT11 к GND Ардуино.
• Подключите пин DATA датчика DHT11 к любому цифровому пину Ардуино.

Подключение датчика DHT22

• Подключите пин VCC датчика DHT22 к пину 5V Ардуино.
• Подключите пин GND датчика DHT22 к GND Ардуино.
• Подключите пин DATA датчика DHT22 к любому цифровому пину Ардуино.

Подключение датчика 18B20

• Подключите пин VCC датчика 18B20 к пину 5V Ардуино.
• Подключите пин GND датчика 18B20 к GND Ардуино.
• Подключите пин DATA датчика 18B20 к цифровому пину 2 Ардуино.
• Подключите резистор 4.7k между пином DATA датчика 18B20 и пином VCC датчика 18B20.

После подключения датчиков к Ардуино, вы можете начать программирование для считывания и обработки данных о температуре и влажности.

Подключение датчика DHT11

Для подключения датчика DHT11 к плате Arduino вы должны собрать соответствующую схему. Начните с соединения пина VCC датчика с пином 5V на плате Arduino. Затем подключите пин DATA датчика к одному из цифровых пинов на плате Arduino, например, пину 2. Пин GND датчика следует подключить к GND на Arduino.

Датчик DHT11 имеет встроенный 10 кОм резистор, поэтому дополнительные резисторы не требуются для подключения. Важно отметить, что датчик DHT11 не совместим с пинами работающими на напряжении 3.3V. Поэтому, если вы используете плату Arduino с напряжением 3.3V, необходимо использовать уровневые сдвигатели напряжения для подключения датчика.

После того как датчик DHT11 успешно подключен к плате Arduino, вы можете использовать специальную библиотеку для чтения данных с датчика и получения значений температуры и влажности.

Для работы с этим датчиком вам необходимо установить и подключить библиотеку DHT к вашей среде разработки Arduino IDE. Вы можете найти эту библиотеку в официальном репозитории Arduino или скачать ее с других источников, таких как GitHub. Подключение библиотеки заключается в ее установке в Arduino IDE и добавлении ее к вашему проекту.

Теперь вы можете использовать функции из библиотеки DHT для инициализации датчика и чтения данных о температуре и влажности.

Пример кода:

#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(«Temperature: «);

   Serial.print(temperature);

   Serial.println(» °C»);

   delay(2000);

}

С помощью данного кода вы можете получить текущие значения влажности и температуры с датчика DHT11 и вывести их на монитор порта Arduino IDE.

Подключение датчика DHT22

После подключения датчика DHT22 к Ардуино, необходимо загрузить код программы на плату и запустить измерение температуры и влажности.

В таблице ниже приведены соединения датчика DHT22 с Ардуино:

Датчик DHT22	Ардуино
VCC	5V
GND	GND
OUT	Пин с цифровым входом/выходом (например, пин 2)

Подключение датчика 18b20

Чтобы подключить датчик 18b20 к Ардуино, потребуется следующая схема подключения:

— Пин VCC датчика подключается к питанию Arduino (5 вольт)

— Пин GND датчика подключается к общему заземлению

После подключения датчика следует загрузить библиотеку OneWire и библиотеку DallasTemperature через менеджер библиотек Arduino IDE. Подробные инструкции по установке можно найти в официальной документации.

После успешной установки библиотек можно приступить к написанию программного кода для считывания данных с датчика 18b20. Сначала необходимо объявить объекты для работы с датчиком:

#include
#include
#define ONE_WIRE_BUS 2 // Пин, к которому подключен датчик
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

Затем в функции setup() необходимо инициализировать работу с датчиком:

void setup() {
sensors.begin();
}

В функции loop() можно получать данные о температуре:

void loop() {
sensors.requestTemperatures();
float temperature = sensors.getTempCByIndex(0);
// Используйте полученное значение температуры по своему усмотрению
delay(1000); // Задержка в 1 секунду
}

Теперь вы можете использовать полученное значение температуры для нужных вам задач.

Измерение температуры и влажности

Существует несколько типов датчиков, наиболее распространённые из которых — DHT11, DHT22 и 18b20.

Датчик	Тип	Диапазон измерений (температура)	Диапазон измерений (влажность)
DHT11	цифровой	-20°C до +60°C	20% до 90%
DHT22	цифровой	-40°C до +80°C	0% до 100%
18b20	цифровой	-55°C до +125°C	нет

Датчик DHT11 — самый дешевый и простой в использовании. Он имеет небольшую точность, поэтому его часто используют в домашних условиях или для некритичных задач. Датчик DHT22 обладает более высокой точностью, а значит, предпочтительнее для более серьёзных задач. Датчик 18b20 является термодатчиком и предназначен только для измерения температуры.

При выборе датчика необходимо учитывать требования к точности измерения, рабочие условия и бюджет проекта. Кроме того, следует проверить наличие библиотеки для работы с выбранным датчиком для Arduino. Обратите внимание, что при подключении датчиков к Arduino, они могут использовать как аналоговые, так и цифровые пины.

В конечном итоге, выбор датчика для измерения температуры и влажности — это компромисс между требованиями к точности, стоимости, функциональности и условиями использования. Важно внимательно изучить характеристики каждого датчика и принять правильное решение, исходя из конкретной задачи.

Измерение с помощью датчика DHT11

Преимуществами датчика DHT11 являются его низкая стоимость и простота использования. Он обеспечивает достаточно точные показания температуры в диапазоне от 0 до 50 градусов Цельсия с точностью 2 градуса, а также относительную влажность в диапазоне от 20% до 90% с точностью 5%.

Для подключения датчика DHT11 к Arduino необходимо использовать 3 пина: питание (VCC), земля (GND) и пин данных (DATA). После подключения датчика, можно написать программу на Arduino, чтобы получить данные от датчика.

Для начала работы с датчиком DHT11 потребуется установить библиотеку для работы с ним. Для этого можно воспользоваться «Библиотека DHT», которую можно найти в менеджере библиотек Arduino.

После установки библиотеки, можно приступить к написанию кода. В примере ниже показана программа, которая будет измерять температуру и влажность с помощью датчика DHT11:

#include <DHT.h>
#define DHTPIN 2     // пин данных DHT11
#define DHTTYPE DHT11   // тип датчика DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
dht.begin();
}
void loop() {
delay(2000);
float temperature = dht.readTemperature();
float humidity = dht.readHumidity();
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(temperature);
Serial.print(" °C");
Serial.print("Humidity: ");
Serial.print(humidity);
Serial.print(" %");
}

Таким образом, датчик DHT11 является простым и доступным решением для измерения температуры и влажности с помощью Arduino, и может использоваться в различных проектах, связанных с контролем климата или мониторингом окружающей среды.

Измерение с помощью датчика DHT22

Принцип работы датчика DHT22 основан на использовании терморезистора и влажностного датчика, встроенных в одном корпусе. Датчик подключается к Ардуино по протоколу однопроводной передачи данных, который использует только один пин для передачи данных и питания датчика.

Для использования датчика DHT22 с Ардуино необходимо подключить питание к пину 5В, землю к GND и сигнальный пин к любому цифровому пину Ардуино. При подключении датчика необходимо учесть ограничения по току пина (обычно 20-40 мА).

Чтение данных с датчика DHT22 происходит посредством отправки сигнала и получения ответа от датчика. В ходе измерений датчик DHT22 задерживает передачу данных, чтобы позволить микроконтроллеру обрабатывать полученную информацию.

Пример подключения и использования датчика DHT22 с Ардуино можно увидеть в таблице ниже:

Пин датчика DHT22	Подключение к Ардуино
1 (VCC)	5В
2 (DATA)	Любой цифровой пин
3 (NC)	Не используется
4 (GND)	GND

Для работы с датчиком DHT22 в Ардуино можно использовать библиотеку DHT, которая предоставляет удобные методы для получения данных с датчика. Библиотека DHT автоматически определяет тип датчика (DHT11 или DHT22) и использует соответствующий протокол общения.

Пример кода для измерения температуры и влажности с датчика DHT22:

#include <DHT.h>
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
Serial.begin(9600);
dht.begin();
}
void loop() {
delay(2000);
float temperature = dht.readTemperature();
float humidity = dht.readHumidity();
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(temperature);
Serial.print(" °C, Humidity: ");
Serial.print(humidity);
Serial.println(" %");
}

В примере кода использована библиотека DHT, которую необходимо предварительно установить в Arduino IDE. После загрузки кода на Ардуино можно открыть монитор порта (Serial Monitor) и увидеть результаты измерений температуры и влажности в градусах Цельсия и процентах соответственно.

Использование датчика DHT22 позволяет получать более точные и надежные измерения температуры и влажности по сравнению с датчиком DHT11. Однако он стоит немного дороже и имеет больше контактов для подключения. При выборе датчика следует учесть требования и ограничения вашего проекта.

Измерение с помощью датчика 18b20

Для измерения температуры с помощью датчика 18b20 необходимо подключить его к плате Arduino. Подключение осуществляется по протоколу 1-Wire, который позволяет управлять несколькими устройствами с помощью всего одного провода данных.

Для подключения датчика 18b20 к Arduino нужно подключить следующие контакты:

• Контакт DQ датчика (Data) — к контакту цифрового входа/выхода Arduino;
• Контакт VCC датчика (VCC) — к контакту питания (+5V) Arduino;
• Контакт GND датчика (Ground) — к контакту земли Arduino.

После подключения датчика к Arduino можно начать процесс измерения температуры. Для этого необходимо использовать библиотеку OneWire, которая предоставляет удобный интерфейс для работы с устройствами, подключенными по протоколу 1-Wire.

Пример кода для измерения температуры с помощью датчика 18b20:

#include <OneWire.h>
// Порт, к которому подключен датчик
OneWire oneWire(2);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
byte i;
byte present = 0;
byte type_s;
byte data[12];
byte addr[8];
if ( !oneWire.search(addr)) {
// Если датчики не найдены, сбрасываем поиск
oneWire.reset_search();
return;
}
if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]) {
// Если адрес датчика некорректный, пропускаем его
return;
}
// Определяем тип датчика
switch (addr[0]) {
case 0x10:
type_s = 1;
break;
case 0x28:
type_s = 0;
break;
case 0x22:
type_s = 0;
break;
default:
return;
}
// Преобразуем и читаем данные температуры
oneWire.reset();
oneWire.select(addr);
oneWire.write(0x44, 1);
delay(800);
present = oneWire.reset();
oneWire.select(addr);
oneWire.write(0xBE);
for ( i = 0; i < 9; i++) {
data[i] = oneWire.read();
}
int16_t raw = (data[1] << 8) | data[0];
float celsius = (float)raw / 16.0;
Serial.print("Температура: ");
Serial.print(celsius);
Serial.println(" градусов Цельсия");
}

В данном примере кода используется порт 2 для подключения датчика к Arduino. После загрузки кода на плату, в мониторе серийного порта будет отображаться текущая температура, измеренная датчиком 18b20.

Теперь вы знаете, как измерить температуру с помощью датчика 18b20 и Arduino. Удачных экспериментов!

Видео:

Подключение нескольких датчиков температуры DS18B20 к Arduino