DHT22湿度和温度传感器与Arduino连接电路图 |
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DHT22湿度和温度传感器与Arduino连接电路图
DHT22 温湿度传感器是一款多功能且经济高效的传感器，用于测量环境温度和湿度，应用范围广泛。它基于数字信号输出，可以提供高精度测量，温度分辨率为 0.1 摄氏度，湿度分辨率为 0.1%。该传感器采用电容式湿度传感元件和热敏电阻分别测量湿度和温度。DHT22 传感器的功耗也相对较低，可在 3.3V 至 5V 的电压范围内工作，使其适用于电池供电项目。 此外，该传感器具有长期稳定性和高可靠性，这使其成为暖通空调等各种应用的完美选择，气象站和室内空气质量监测系统。因此，在本教程中，IC先生网决定将DHT22 与 Arduino UNO 连接起来，在此过程中，我们将让您了解所有细节，所以不用多说，让我们开始吧。 DHT22温湿度传感器模块DHT22模块共有3个引脚。而DHT22 裸骨传感器有 4 个引脚。如果我们考虑三个引脚中的模块，其中两个是电源引脚，一个是数据引脚。如果我们查看 4 针传感器，则额外的针是 NC 针，它没有任何功能。模块和传感器的引脚图如下所示。 DHT22 模块引出线下图显示了 DHT22 模块的引脚排列。
DATA用于 1-Wire 通信的数据引脚 GND模块的接地引脚，连接到 Arduino 的接地引脚。 VCC模块的电源引脚。 Not Used在此传感器中，未使用此引脚。 DHT22 传感器模块的零件标记除传感器外，DHT22 模块在 PCB 上仅包含两个组件。一个上拉电阻和一个去耦电容，DHT22模块的零件标记如下所示。
DHT22温湿度传感器模块完整原理图如下图：
DHT22模块的原理图如上所示。如前所述，董事会只有几名成员。VCC 和 GND 引脚直接连接到 DHT22，上拉电阻连接到 DATA 引脚。钽电容和多层电容提供足够的滤波。作为电源指示，在某些 PCB 中，您可以找到 LED 指示灯，但对于大多数电路板来说，LED 是不存在的。 DHT22传感器模块常见问题问：简而言之，DHT22 是什么？DHT22 是 DHT11 传感器的更昂贵版本，显然具有更好的规格。其温度测量范围为 -40 至 +125 摄氏度，精度为 +-0.5 度，而 DHT11 温度范围为 0 至 50 摄氏度，精度为 +-2 度。 问：DHT22 是模拟的还是数字的？DHT-22（也称为 AM2302）是一种数字输出相对湿度和温度传感器。 问：DHT22 防水吗？不，它不防水。 问：DHT11 传感器的采样率是多少？DHT22 的采样率为 1Hz。 问：DHT22 使用什么协议？DHT22 传感器使用专有的单总线通信协议，可以通过计算的定时脉冲发送和接收数据。 DHT22 是如何工作的？如果您使用的是原装 DHT22 传感器，那么它里面会有一个NTC热敏电阻和传感器模块，但是您在市场上可以找到的大多数传感器大多是非原装零件，并且在里面您会发现一个小传感器，您可以可以在下图中看到。
湿度传感元件由夹在两个电极之间的保湿基板组成。当基材吸收水分时，两个电极之间的电阻会降低。两个电极之间的电阻变化与相对湿度成正比。较高的相对湿度会降低电极之间的电阻，而较低的相对湿度会增加电极之间的电阻。这种电阻变化是通过板载 MCU 的 ADC 测量的，并计算出相对湿度。
每个DHT22元件都经过实验室严格校准，湿度校准极其准确。校准系数作为程序存储在 OTP 存储器中，供传感器内部信号检测过程使用。 DHT22单总线通信协议单总线通信协议用于与 DHT22 和微控制器通信。样本数据大约需要 4 毫秒才能运行完毕。此数据由小数部分和整数部分组成。总数据为 40 位长，为 MSB 格式。数据格式如下：8bit 整数RH 数据+8bit 十进制RH 数据+8bit 整数T 数据+8bit 十进制T 数据+8bit 校验和。如果数据传输正确，则校验和应为“8bit整数RH数据+8bit十进制RH数据+8bit整数T数据+8bit十进制T数据”的最后8bit。 当MCU发送启动信号DHT从低功耗模式变为运行模式，并将所有40位数据转储给微控制器，微控制器读取数据并根据二进制数据计算温度和湿度。
上图显示了数据通信如何与微控制器和 DHT22 一起工作。 将 DHT22 传感器与 Arduino 连接的电路图现在我们已经完全了解 DHT22 传感器的工作原理，我们可以将所有必需的电线连接到 Arduino 并编写代码以从传感器中获取所有数据。下图显示了 DHT22 传感器模块与 Arduino 接口的电路图。
连接很简单，只需要三根电线。将模块的 VCC 和 GND 连接到 Arduino 的 5V 和 GND 引脚。然后将DATA引脚连接到Arduino的数字引脚2。我们通过这个引脚与DHT22进行通信。
现在让我们看看连接 DHT22 传感器的代码。首先通过库管理器安装 Adafruit 的DHT 传感器库和Adafruit 统一传感器驱动程序。然后创建一个空白草图并将本文末尾的代码粘贴到其中。 #include #include "DHT.h" #include #include一开始，我们包含了所有必要的库，并将传感器类型定义为 DHT22，将传感器引脚定义为数字引脚 2。然后为 DHT 库创建了一个实例。 #define DHTTYPE DHT22 Adafruit_SSD1306 display = Adafruit_SSD1306(128, 64, &Wire, -1); unsigned long delayTime; uint8_t DHTPin = 2; DHT dht(DHTPin, DHTTYPE); float Temperature; float Humidity; float Temp_Fahrenheit;接下来，我们有 setup() 函数，在 setup 函数中我们初始化串口用于调试，我们初始化 DHT，我们还初始化显示。我们还设置了文本大小并使显示颜色为白色。 void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(DHTPin, INPUT); dht.begin(); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); display.display(); delay(100); display.clearDisplay(); display.display(); display.setTextSize(1.75); display.setTextColor(WHITE); }接下来，我们有循环函数，在循环函数中我们获取湿度、温度以及以摄氏度和华氏度为单位的温度。 void loop(){ Humidity = dht.readHumidity(); // Read temperature as Celsius (the default) Temperature = dht.readTemperature(); // Read temperature as Fahrenheit (isFahrenheit = true) Temp_Fahrenheit = dht.readTemperature(true); // Check if any reads failed and exit early (to try again). if (isnan(Humidity) || isnan(Temperature) || isnan(Temp_Fahrenheit)) { Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!")); return; } }接下来，我们在串行监视器和 OLED 上打印数据 Serial.print(F("Humidity: ")); Serial.print(Humidity); Serial.print(F("% Temperature: ")); Serial.print(Temperature); Serial.print(F("°C ")); Serial.print(Temp_Fahrenheit); Serial.println(F("°F ")); display.setCursor(0, 0); display.clearDisplay(); display.setTextSize(1); display.setCursor(0, 0); display.print("Temperature: "); display.setTextSize(2); display.setCursor(0, 10); display.print(Temperature); display.print(" "); display.setTextSize(1); display.cp437(true); display.write(167); display.setTextSize(2); display.print("C"); display.setTextSize(1); display.setCursor(0, 35); display.print("Humidity: "); display.setTextSize(2); display.setCursor(0, 45); display.print(Humidity); display.print(" %"); display.display(); delay(1000); }代码 #include #include "DHT.h" #include #include void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(DHTPin, INPUT); dht.begin(); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C); display.display(); delay(100); display.clearDisplay(); display.display(); display.setTextSize(1.75); display.setTextColor(WHITE); } void loop(){ Humidity = dht.readHumidity(); // Read temperature as Celsius (the default) Temperature = dht.readTemperature(); // Read temperature as Fahrenheit (isFahrenheit = true) Temp_Fahrenheit = dht.readTemperature(true); // Check if any reads failed and exit early (to try again). if (isnan(Humidity) || isnan(Temperature) || isnan(Temp_Fahrenheit)) { Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!")); return; } Serial.print(F("Humidity: ")); Serial.print(Humidity); Serial.print(F("% Temperature: ")); Serial.print(Temperature); Serial.print(F("°C ")); Serial.print(Temp_Fahrenheit); Serial.println(F("°F ")); display.setCursor(0, 0); display.clearDisplay(); display.setTextSize(1); display.setCursor(0, 0); display.print("Temperature: "); display.setTextSize(2); display.setCursor(0, 10); display.print(Temperature); display.print(" "); display.setTextSize(1); display.cp437(true); display.write(167); display.setTextSize(2); display.print("C"); display.setTextSize(1); display.setCursor(0, 35); display.print("Humidity: "); display.setTextSize(2); display.setCursor(0, 45); display.print(Humidity); display.print(" %"); display.display(); delay(1000); } |
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