Czujnik temperatury i wilgotności DHT22

RgNt5Mfc9aHvi

RPZP62KXHR6RN

Grafika przedstawia czujnik w kształcie prostokąta o zaokrąglonych rogach w górnej części. W dolnej części mamy piny w postaci drucików. Piny te to kolejno od lewej: VCC, SDA, NC, GND. — Czujnik temperatury i wilgotności DHT22
Źródło: Contentplus.pl Sp. z o.o.

Czujnik DHT22 wyróżnia się wśród podobnych elementów z tej serii głównie pod względem zakresów pomiarowych oraz dokładności wskazań. Jeśli chodzi o temperaturę, jest to zakres od -40Indeks górny OC do +80Indeks górny OC i całkiem duża precyzja pomiaru oraz rozdzielczość na poziomie odpowiednio: +/- 0,5Indeks górny OC i 0,1Indeks górny OC. Czas reakcji czujnika na nagłe zmiany temperatury to jedynie dwie sekundy, co umożliwia pracę nawet w bardzo dynamicznych systemach sterowania. Czujnik DHT22 działa w pełnym zakresie wilgotności względnej, czyli od 0% RH do 100% RH, zapewniając dokładność +/- 2% RH i rozdzielczość 0,1% RH. Całość (zarówno przetworniki, jak i układ pomiarowy wraz z cyfrowym interfejsem komunikacyjnym) mieści się w niewielkiej, perforowanej obudowie z tworzywa sztucznego o wymiarach zaledwie 20 x 15,1 x 7,7 mm.

Komunikacja z czujnikiem DHT22

Czujnik temperatury i wilgotności DHT22 komunikuje się z nadrzędnym mikrokontrolerem za pomocą jednoliniowego interfejsu szeregowego. Transmisję danych inicjuje master (mikrokontroler), wysyłając sekwencję stanów logicznych: L → H. Wtedy czujnik rozpoczyna nadawanie danych, zaczynając od najstarszego bitu. Ramka ma długość 40 bitów i zawiera następujące pola danych: części całkowitą i ułamkową odczytu wilgotności (po osiem bitów), części całkowitą i ułamkową odczytu temperatury (również po osiem bitów) oraz sumę kontrolną (jeden bajt). Wartości stanów logicznych (bity 0 i 1) są kodowane jako dwufazowe impulsy o zróżnicowanym czasie trwania (stan L przez 50 µs i następujący po nim stan H przez czas 26‑28 µs oznacza logiczne zero; logiczna jedynka jest kodowana przez impuls „H” o czasie trwania 70 µs). Aby na szynie danych nie doszło do kolizji, linia GPIO mikrokontrolera przeznaczona do pracy w roli wejścia/wyjścia danych powinna być skonfigurowana jako wyjście typu otwarty dren (OD).

Specyfikacja czujnika:

Połączenie z Arduino

Podłącz układ według poniższego schematu, wgraj kod i przetestuj jego działanie.

Co nam będzie potrzebne:

RFXM53KV7UJT4

Ilustracja przedstawia schemat elektryczny połączeń arduino uno i czujnika DHT22. Pin arduino 5V podłączono do węzła +5V, pin GND do węzła GND. Pin D7 podłączono do pinu 2 modułu IO. Pin 2 podłączono także poprzez wspólny węzeł do rezystora 4700 omów, a następnie do kolejnego węzła z pinem 1 VCC oraz węzłem +5V. Pin 4 GND podłączono do węzła GND. — Schemat ideowy
Źródło: Contentplus.pl Sp. z o.o., *Układ ideowy*.

VCC – 5V Arduino
SDA – dowolny pin cyfrowy Arduino
GND – GND Arduino

Program testowy

Do poprawnego działania czujnika potrzebna jest biblioteka DHT.

Biblioteka do obsługi czujnika:

R14blEg64VPTA

Plik z biblioteką czytnika kart.

Plik ZIP o rozmiarze 2.42 KB w języku polskim

Po pobraniu biblioteki należy ją zainstalować w Arduino IDE.

Najpierw dołączamy bibliotekę DHT.

#include "dht.h"

Następnie tworzymy nowy obiekt.

dht DHT22;

Definiujemy pin Arduino, do którego wpięty jest czujnik.

#define DHT22PIN 7

W pętli setup() inicjujemy połączenie z monitorem portu szeregowego z prędkością 115 200 bodów i wyświetlamy tekst startowy programu.

  Serial.begin (115200);
  Serial.println ("Program testowy do czujnika DHT22");
  Serial.println ("------------------------------------");

W pętli loop() sprawdzamy stan sensora i wyświetlamy odpowiedni komunikat.

  int chk = DHT22.read (DHT22PIN);

  Serial.print ("Stan sensora: ");
  switch (chk) {

    case DHTLIB_OK:
      Serial.print ("OK");
      Serial.print (" | ");
      break;
    case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:
      Serial.println ("Błąd sumy kontrolnej");
      break;
    case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:
      Serial.println ("Koniec czasu oczekiwania - brak odpowiedzi");
      break;
    default:
      Serial.println ("Nieznany błąd");
      break;
  }

Ostatnia rzecz, jaką musimy zrobić, to wyświetlić wartości pomiarowe.

  Serial.print ("Wilgotnosc: ");
  Serial.print ((float)DHT22.humidity, 2);
  Serial.print (" %");
  Serial.print (" | ");
  Serial.print ("Temperatura: ");
  Serial.print ((float)DHT22.temperature, 2);
  Serial.println (" st. C");

Szkic programu

Linia 1. kratka include cudzysłów dht kropka h cudzysłów. Linia 3. dht DHT22 średnik. Linia 5. kratka define DHT22PIN 7. Linia 7. void setup otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 8. Serial kropka begin otwórz nawias okrągły 115200 zamknij nawias okrągły średnik. Linia 9. Serial kropka println otwórz nawias okrągły cudzysłów Program testowy do czujnika DHT22 cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 10. Serial kropka println otwórz nawias okrągły cudzysłów minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 11. zamknij nawias klamrowy. Linia 13. void loop otwórz nawias okrągły zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 14. int chk znak równości DHT22 kropka read otwórz nawias okrągły DHT22PIN zamknij nawias okrągły średnik. Linia 16. Serial kropka print otwórz nawias okrągły cudzysłów Stan sensora dwukropek cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 17. switch otwórz nawias okrągły chk zamknij nawias okrągły otwórz nawias klamrowy. Linia 19. case DHTLIB podkreślnik OK dwukropek. Linia 20. Serial kropka print otwórz nawias okrągły cudzysłów OK cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 21. Serial kropka print otwórz nawias okrągły cudzysłów kreska pionowa cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 22. break średnik. Linia 23. case DHTLIB podkreślnik ERROR podkreślnik CHECKSUM dwukropek. Linia 24. Serial kropka println otwórz nawias okrągły cudzysłów Błąd sumy kontrolnej cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 25. break średnik. Linia 26. case DHTLIB podkreślnik ERROR podkreślnik TIMEOUT dwukropek. Linia 27. Serial kropka println otwórz nawias okrągły cudzysłów Koniec czasu oczekiwania minus brak odpowiedzi cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 28. break średnik. Linia 29. default dwukropek. Linia 30. Serial kropka println otwórz nawias okrągły cudzysłów Nieznany błąd cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 31. break średnik. Linia 32. zamknij nawias klamrowy. Linia 34. Serial kropka print otwórz nawias okrągły cudzysłów Wilgotność dwukropek cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 35. Serial kropka print otwórz nawias okrągły otwórz nawias okrągły float zamknij nawias okrągły DHT22 kropka humidity przecinek 2 zamknij nawias okrągły średnik. Linia 36. Serial kropka print otwórz nawias okrągły cudzysłów procent cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 37. Serial kropka print otwórz nawias okrągły cudzysłów kreska pionowa cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 38. Serial kropka print otwórz nawias okrągły cudzysłów Temperatura dwukropek cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 39. Serial kropka print otwórz nawias okrągły otwórz nawias okrągły float zamknij nawias okrągły DHT22 kropka temperature przecinek 2 zamknij nawias okrągły średnik. Linia 40. Serial kropka println otwórz nawias okrągły cudzysłów st kropka C cudzysłów zamknij nawias okrągły średnik. Linia 42. delay otwórz nawias okrągły 1000 zamknij nawias okrągły średnik. Linia 43. zamknij nawias klamrowy.

#include "dht.h"

dht DHT22;

#define DHT22PIN 7

void setup() {
  Serial.begin (115200);
  Serial.println ("Program testowy do czujnika DHT22");
  Serial.println ("------------------------------------");
}

void loop() {
  int chk = DHT22.read (DHT22PIN);

  Serial.print ("Stan sensora: ");
  switch (chk) {

    case DHTLIB_OK:
      Serial.print ("OK");
      Serial.print (" | ");
      break;
    case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:
      Serial.println ("Błąd sumy kontrolnej");
      break;
    case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:
      Serial.println ("Koniec czasu oczekiwania - brak odpowiedzi");
      break;
    default:
      Serial.println ("Nieznany błąd");
      break;
  }

  Serial.print ("Wilgotność: ");
  Serial.print ((float)DHT22.humidity, 2);
  Serial.print (" %");
  Serial.print (" | ");
  Serial.print ("Temperatura: ");
  Serial.print ((float)DHT22.temperature, 2);
  Serial.println (" st. C");

  delay(1000);
}

Ważne!

Po uruchomieniu monitora portu szeregowego należy zmienić prędkość na 115 200 bodów. Po zmianie prędkości nasze informacje będą poprawnie wyświetlane.

Ważne!

Jeśli Arduino nie wykryje czujnika, pojawi się komunikat o braku odpowiedzi.

Moduł czytnika kart MicroSD

Misja: Sprawdź pogodę