Wraz z rozwojem technologii cyfrowej wiele urządzeń jest obecnie łatwo dostępnych jako zintegrowane układy scalone. Te chipy są małe, ale mają wyższą wydajność w porównaniu do wcześniejszych wersji. Ponieważ coraz więcej urządzeń jest zintegrowanych na jednym chipie, rozpraszane przez nie ciepło stało się powodem do niepokoju. Jeśli ciepło przekracza zalecane wartości, drobne połączenia między komponentami ulegają uszkodzeniu, co prowadzi do uszkodzenia całego chipa. W takich scenariuszach kluczowe staje się monitorowanie wartości temperatury i wilgotności urządzeń. W tym celu stosuje się czujniki temperatury i wilgotności. Jednym z takich bardzo preferowanych czujników do takiego zadania jest czujnik DHT22.

Co to jest DHT22?

DHT22 to bardzo dokładny czujnik wilgotności i temperatury. Ten czujnik mierzy wartości wilgotności względnej. Wykorzystuje pojemnościowy element czujnika do pomiaru wilgotności. Do pomiaru temperatury wykorzystuje termistor NTC. Ten czujnik może być również używany w trudnych warunkach. Jest dostępny jako czujnik oraz jako moduł.

Schemat blokowy

Czujnik DHT22 jest następcą modelu Czujnik DHT11 . DHT22 jest dostępny zarówno jako czujnik, jak i moduł. Funkcjonowanie zarówno czujnika, jak i modułu DHT22 jest podobne. Różnica polega na obwodzie wewnętrznym. Moduł zawiera wbudowane filtrowanie kondensator i rezystory podciągające. Podczas gdy w czujniku muszą być one podłączone zewnętrznie. Czujnik i moduł DHT22 mają 8-bitów mikrokontroler podłączony do niego, aby wykonać obliczenia. Moduł DHT22 jest dostarczany w pakiecie 3-pinowym, natomiast czujnik jest w pakiecie 4-pinowym. Moduł ma duży zakres pomiarowy, lepszą dokładność i trochę droższy niż czujnik.

Wydajność tego czujnika może ulec pogorszeniu, gdy będzie wystawiony na działanie promieniowania UV i silnego światła przez długi czas. Aby zapewnić bezbłędną i wolną od zakłóceń komunikację, zaleca się stosowanie do połączeń wysokiej jakości przewodu ekranującego.

Schemat obwodu

Schemat obwodu DHT22

DHT22 wykorzystuje jednoprzewodowy interfejs szeregowy do przesyłania danych do modułu mikroprocesora. Dostępny w czujniku pin DATA służy do przesyłania danych i jest połączony z mikroprocesorem.

Po włączeniu zasilania czujnik początkowo pozostaje w niestabilnym stanie przez jedną sekundę, w tym czasie żadne instrukcje nie powinny być wysyłane do czujnik . Jednorazowa komunikacja między MCU a czujnikiem zajmuje 5 ms. Rozpoczyna wysyłanie danych dopiero po otrzymaniu sygnału startu z MCU.

Kiedy ten czujnik jest używany dla zakresu RH wyższego niż zalecany, może to zwiększyć starzenie się urządzenia. Czułość czujników DHT22 może się zmieniać pod wpływem oparów chemicznych.

Schemat pinów

DHT22 jest dostępny jako pakiet 4-pinowy jednorzędowy. Ten moduł czujnika oblicza wartości temperatury w stopniach Celsjusza. Wartości te są następnie konwertowane na stopnie Fahrenheita i kelwiny przy użyciu wzorów konwersji. Konfiguracja pinów tego czujnika jest podana poniżej

Pin-1- VDD- to pin zasilania. Napięcie stałe jest podawane na jego pin.
Pin-2 DATA / SDA- to pin danych szeregowych. Ten pin jest podłączony do mikrokontrolera w celu przesyłania danych z czujnika do sterownika.
Pin-3-NC- jest również znany jako pin bez połączenia, który pozostaje niepodłączony.
Pin-4-GND - to pin uziemienia. Ten pin jest podłączony do masy.

Specyfikacje DHT22

DHT22 jest również znany jako AM2302. Specyfikacje tego czujnika podano poniżej-

Działa z napięciem zasilania DC od 3,3 V do 5,5 V.
DHT22 wymaga do działania prądu 1,5 mA.
W trybie czuwania czujnik ten pobiera 0,02 mA prądu.
Ten czujnik podaje cyfrowe wartości wyjściowe.
Zakres temperatur pracy tego czujnika wynosi od -40 ° C do 80 ° C.
Może wykrywać wilgotność w zakresie 0-100% RH.
Ten czujnik może mierzyć wilgotność z dokładnością do + -2% RH.
Dokładność temperatury do<+-0.5 celsius can be measured with DHT22.
Ten czujnik mierzy wilgotność z rozdzielczością 0,1% RH i temperaturę z rozdzielczością 0,1 ° C.
DHT22 ma histerezę wilgotności + -0,3% RH
Ten czujnik ma średni okres wykrywania 2 sekundy.
Ten czujnik jest dostępny w dwóch rozmiarach - mały rozmiar 14 * 18 * 5,5 mm i duży rozmiar 22 * 28 * 5 mm.
Pojemnościowy element czujnikowy jest używany jako element czujnikowy w DHT22.
Urządzenie do pomiaru temperatury mokrego NTC jest używane w DHT22 do obliczania temperatury.
Ten czujnik może przesyłać sygnał na odległość do 2 metrów.
DHT22 posiada jednoprzewodowy interfejs szeregowy, dzięki czemu integracja z mikroprocesorami i mikrokontrolerami jest łatwa i szybka.
Ten czujnik ma również zdolność przeciwdziałania zakłóceniom.
Ponieważ wilgotność względna zależy od temperatury, czujnik ten jest kompensowany temperaturowo i kalibrowany w dokładnych komorach kalibracyjnych, aby uzyskać dokładne pomiary wilgotności.
Ten współczynnik kalibracji jest zapisywany w postaci pamięci programu OTP. Sygnały wykrywania czujnika wewnętrznego mogą wywoływać ten współczynnik kalibracji.
DHT22 jest bardzo dokładny z doskonałą jakością i szybką reakcją.
DHT22 ma wyjątkową długoterminową stabilność.
DHT22 zapewnia wyjście cyfrowe, które jest wysoce skalibrowane.
Ten czujnik jest dostępny jako pakiet 4-pinowy, który jest w pełni wymienny.

Zastosowania DHT22

Ze względu na swoją niezawodność i stabilność DHT22 wykorzystuje technikę cyfrowego zbierania sygnałów i technologię wykrywania wilgotności. Jego mały rozmiar i niskie zużycie energii sprawiają, że nadaje się do trudnych zastosowań. Poniżej wymieniono niektóre zastosowania tego czujnika:

DHT22 jest stosowany w HVAC.
Urządzenia testujące i kontrolne wykorzystują DHT22 do pomiaru wartości temperatury i wilgotności.
Ten czujnik jest stosowany w urządzeniach gospodarstwa domowego i produktach konsumenckich do pomiaru wartości temperatury i wilgotności.
W placówkach medycznych do wykrywania wartości wilgotności w izolatkach pacjentów stosuje się DHT22.
W przypadku wyrobów medycznych używanych przez pacjentów wrażliwych na wysokie temperatury i cierpiących na określone choroby płuc DHT22 służy do sprawdzania poziomu wilgotności powietrza.
Ten czujnik jest używany w stacjach pogodowych, lodówkach, faksach, jednostkach przetwórstwa żywności itp.
W jednostkach farmaceutycznych do utrzymania wartości temperatury i wilgotności w wymaganym zakresie ten czujnik jest używany.

Alternatywne układy scalone

Niektóre z dostępnych na rynku układów scalonych, które mogą być używane jako alternatywa dla tego czujnika, to SHTW2, SHT3X, SHT85.

W przypadku używania z Arduino pin DATA tego czujnika jest połączony z cyfrowym pinem IO MCU. Oprócz tego obecne są biblioteki DHT, które służą do komunikacji między MCU a czujnikiem. Dalsze szczegóły dotyczące charakterystyk elektrycznych tego czujnika można znaleźć w jego arkusz danych . Co to jest termistor NTC?