Подключение датчика DHT11, DHT22 к ESP32

Сергей 2 недели назад Проекты ESP32 Оставить комментарий 16 Просмотры

Введение

В этой статье расскажу как подключить датчики температуры и влажности DHT11 и DHT22 к микроконтроллеру ESP32 с использованием среды разработки Arduino IDE. Сначала разберем особенности этих сенсоров: их внутреннее устройство, принципы работы, а также схемы физического подключения и сопряжения с платой ESP32. Затем перейдем к программной части — установим необходимую библиотеку для работы с датчиками в среде Arduino IDE.

Необходимые детали

№	Компонент	Количество	Купить
1	Отладочная плата ESP32	1 шт	Авито \| AliExpress \| RobotChip
6	Модуль DHT11	1 шт	Авито \| AliExpress \| RobotChip

Описание

Датчики DHT11 и DHT22 представляют собой комбинированные модули для измерения относительной влажности воздуха и температуры. Устройства оснащены откалиброванным на заводе цифровым выходом и используют однопроводной протокол передачи данных (one-wire). Сенсоры относятся к бюджетному сегменту аппаратных решений. DHT22 является улучшенной версией DHT11: он обеспечивает более высокую точность измерений, а также расширенный рабочий диапазон по температуре и влажности.

	DHT22	DHT11
Температура	от -40 до 80 ºC +/- 0,5ºC	от 0 до 50 ºC +/-2 ºC
Влажность	от 0 до 100% +/-2%	от 20 до 90% +/-5%
Точность	Влажность: 0,1% Температура: 0,1 ºC	Влажность: 1% Температура: 1ºC
Рабочее напряжение	3-6В	3-5.5В
Частота опроса	2 секунды	1 секунды

Как видно из приведенной выше сравнительной таблицы, DHT22 превосходит DHT11 по точности измерений температуры и влажности, а также обладает более широким рабочим диапазоном. Однако за эти преимущества приходится платить более высокой стоимостью. В свою очередь, DHT11 выигрывает в скорости опроса (частоте дискретизации). Оба сенсора поддерживают напряжение питания 3,3 В, что позволяет подключать их напрямую к выводам VCC микроконтроллеров ESP32 и ESP8266 без использования дополнительных преобразователей логических уровней.

Несмотря на разницу в характеристиках, датчики имеют идентичную распиновку и базовый принцип работы. Это обеспечивает программную взаимозаменяемость: для обоих устройств используется одна и та же библиотека Arduino, где тип датчика (DHT11 или DHT22) задается одной строкой в коде.

Модули поставляются с заводской калибровкой и не требуют внешних компонентов обвязки (в большинстве случаев достаточно подтягивающего резистора на линии данных). Внутри корпуса расположены емкостный датчик относительной влажности и термистор (полупроводниковый резистор, зависящий от температуры), сигналы с которых обрабатываются встроенным микроконтроллером.

Распиновка DHT11/DHT22

Распиновка модуля датчика DHT представлена ниже. Описание контактов соответствует их расположению слева направо при взгляде на рабочую (переднюю) сторону сенсора с отверстиями.

Контакт	Обозначение	Функция
1	VCC	Питание (+3.3 В или +5 В)
2	DATA	Шина данных (однопроводной протокол)
3	NC	Не используется (No Connection)
4	GND	Земля (Ground)

Подключение

Интеграция датчиков серии DHT с микроконтроллером ESP32 требует использования внешнего подтягивающего резистора сопротивлением 10 кОм для линии передачи данных. Резистор устанавливается между выводом DATA сенсора и шиной питания VCC. Цепи питания (VCC) и земли (GND) модуля подключаются к соответствующим линиям 3.3-вольтового питания ESP32. Наглядные принципиальные схемы сборки представлены на рисунках далее.

Так же, не забываем что необходимо добавить ESP32 в среду разработки Arduino IDE, рассказывал в прошлой статье

Установка библиотек

Для работы, будем использовать библиотеку «DHT-sensor-library от Adafruit» скачать можно используя интегрированную среду разработки Arduino IDE», для этого откройте «Скетч → Подключение библиотеки → Менеджер библиотек…», так же выложу библиотеки в конце статьи.

Для работы библиотеки необходимо установить зависимые библиотеки, нажимаем «Установить все»

Программа

Ниже приведён исходный код передатчика, загрузите скетч в плату ESP32.

#include "DHT.h"                          // Подключаем библиотеку DHT

#define DHTTYPE DHT11                     // Указываем тип датчика

const uint8_t DHTPin = 4;                 // Указываем номер GPIO 
DHT dht(DHTPin, DHTTYPE);                 // Создаем объект датчика 'dht'

void setup() 
{
  Serial.begin(115200);                   // Запускаем аппаратный последовательный порт
  pinMode(DHTPin, INPUT_PULLUP);          // Настраиваем пин данных как вход
  dht.begin();                            // Инициализируем датчик:
  Serial.println(F("\nDHT Sensor Test")); // Выводим приветственную надпись
}

void loop() 
{
  delay(1000);                            // Задержка 1 секунда

  float h = dht.readHumidity();           // Считываем влажность в процентах (%).
  float t = dht.readTemperature();        // Считываем температуру в градусах Цельсия (°C)

  // Проверяем, являются ли числа валидными (не NaN).
  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    Serial.println(F("Ошибка чтения! Проверьте подключение."));
    return;
  }

  Serial.print(F("Влажность: "));
  Serial.print(h);
  Serial.print(F("%  Температура: "));
  Serial.print(t);
  Serial.println(F("°C "));
}

#include "DHT.h" // Подключаем библиотеку DHT

#define DHTTYPE DHT11 // Указываем тип датчика

const uint8_t DHTPin = 4; // Указываем номер GPIO

DHT dht(DHTPin, DHTTYPE); // Создаем объект датчика 'dht'

void setup()

{

Serial.begin(115200); // Запускаем аппаратный последовательный порт

pinMode(DHTPin, INPUT_PULLUP); // Настраиваем пин данных как вход

dht.begin(); // Инициализируем датчик:

Serial.println(F("\nDHT Sensor Test")); // Выводим приветственную надпись

}

void loop()

{

delay(1000); // Задержка 1 секунда

float h = dht.readHumidity(); // Считываем влажность в процентах (%).

float t = dht.readTemperature(); // Считываем температуру в градусах Цельсия (°C)

// Проверяем, являются ли числа валидными (не NaN).

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

Serial.println(F("Ошибка чтения! Проверьте подключение."));

return;

}

Serial.print(F("Влажность: "));

Serial.print(h);

Serial.print(F("% Температура: "));

Serial.print(t);

Serial.println(F("°C "));

}

Откройте мониторинг порта, где увидим показания с датчика.

Описание программы

В начале программы подключаем библиотеки, указываем что используем датчик DHT11, указываем порт GPIO и создаем объект DHT.

#include "DHT.h"            
#define DHTTYPE DHT11       
const uint8_t DHTPin = 4;            
DHT dht(DHTPin, DHTTYPE);

#include "DHT.h"

#define DHTTYPE DHT11

const uint8_t DHTPin = 4;

DHT dht(DHTPin, DHTTYPE);

В функции setup() запускается последовательный порт на скорости 115200 бод, указываем что порт используется как вход и инициализируем датчик.

void setup() 
{
  Serial.begin(115200);                 
  pinMode(DHTPin, INPUT_PULLUP);          
  dht.begin();                            
  Serial.println(F("\nDHT Sensor Test")); 
}

void setup()

{

Serial.begin(115200);

pinMode(DHTPin, INPUT_PULLUP);

dht.begin();

Serial.println(F("\nDHT Sensor Test"));

}

В функции loop() с паузой 1 секунды, считываем показания температуры и влажности с датчика и все данные отправляем в последовательный порт.

void loop() 
{
  delay(1000);                            

  float h = dht.readHumidity();           
  float t = dht.readTemperature();       


  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    Serial.println(F("Ошибка чтения! Проверьте подключение."));
    return;
  }

  Serial.print(F("Влажность: "));
  Serial.print(h);
  Serial.print(F("%  Температура: "));
  Serial.print(t);
  Serial.println(F("°C "));
}

void loop()

{

delay(1000);

float h = dht.readHumidity();

float t = dht.readTemperature();

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

Serial.println(F("Ошибка чтения! Проверьте подключение."));

return;

}

Serial.print(F("Влажность: "));

Serial.print(h);

Serial.print(F("% Температура: "));

Serial.print(t);

Serial.println(F("°C "));

}

Полезные ссылки

№	Описание	Скачать
1	Библиотека Adafruit Unified	Adafruit Unified Sensor v.1.1.15.zip
2	Библиотека для DHT11	DHT sensor library v.1.4.7.zip

RobotChip Блог о проектах Arduino, библиотеки, обзоры.

Подключение датчика DHT11, DHT22 к ESP32

Похожие статьи

Введение

Необходимые детали

Описание

Распиновка DHT11/DHT22

Подключение

Установка библиотек

Программа

Полезные ссылки

О нас Сергей

Добавить комментарий Отменить ответ

Подключение датчика DHT11, DHT22 к ESP32

Похожие статьи

Подключение CAN модуля MCP2515 к ESP32

Начало работы с ESP32 в Arduino IDE — руководство для начинающих

Введение

Необходимые детали

Описание

Распиновка DHT11/DHT22

Подключение

Установка библиотек

Программа

Полезные ссылки

О нас Сергей

Добавить комментарий Отменить ответ