Kết nối cảm biến nhiệt độ DHT11 và DHT22 với Arduino

Thành phần cảm biến độ ẩm bên trong DHT11 và DHT22 gồm hai điện cực với một lớp nền giữ ẩm ở giữa (thường là muối hoặc polymer nhựa dẫn điện).

Khi độ ẩm tăng lên, lớp nền sẽ hấp thụ hơi nước, dẫn đến việc giải phóng các ion và làm giảm điện trở giữa hai điện cực. Sự thay đổi điện trở này tỷ lệ thuận với độ ẩm, có thể được đo để ước tính độ ẩm tương đối.

DHT11 và DHT22 cũng bao gồm một điện trở nhiệt NTC để đo nhiệt độ. NTC là một loại điện trở có thể thay đổi giá trị theo nhiệt độ.

Về mặt kỹ thuật, tất cả các điện trở đều là NTC theo nghĩa là điện trở của chúng thay đổi một chút theo nhiệt độ, nhưng sự thay đổi này thường rất nhỏ và khó đo. Điện trở nhiệt NTC được thiết kế để điện trở của chúng thay đổi đáng kể theo nhiệt độ (khoảng 100 ohms trở lên mỗi độ). Thuật ngữ “NTC” là viết tắt của “Hệ số nhiệt độ âm” (Negative Temperature Coefficient), nghĩa là điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.

Sơ đồ chân cảm biến DHT11 và DHT22

Cảm biến DHT11 và DHT22 đều tương đối đơn giản để kết nối, cảm biến có 4 chân:

• VCC(+): Chân này cung cấp nguồn điện cho cảm biến. Mặc dù điện áp cung cấp có thể dao động từ 3.3V đến 5.5V, nhưng nguồn điện 5V được khuyến nghị sử dụng. Với nguồn cung cấp 5V, cảm biến có thể được đặt cách xa vi điều khiển tới 20m. Với điện áp cung cấp 3.3V, cảm biến chỉ nên được đặt cách 1m nếu không sẽ gây ra hiện tượng sụt áp trên đường dây làm lỗi tín hiệu.
• Data: Chân này được sử dụng để giao tiếp giữa cảm biến và vi điều khiển.
• NC: không sử dụng (Not Connected)
• GND(-): Đây là chân nối đất.

Kết nối cảm biến DHT11 và DHT22 với Arduino

Việc kết nối cảm biến DHTxx với Arduino rất đơn giản. Kết nối chân VCC(+) với chân nguồn 5V và chân GND(-) với chân GND của Arduino. Cuối cùng, kết nối chân Data với một chân digital (ví dụ ở đây là chân D8).

Để đảm bảo giao tiếp chính xác giữa cảm biến và Arduino, bạn cũng cần thêm một điện trở kéo lên 10K giữa chân Data và VCC(+) để giữ tín hiệu ở mức HIGH.

Các sơ đồ dưới đây cho thấy cách kết nối tất cả các thành phần:

Cài đặt thư viện cảm biến DHT

Cảm biến DHT có giao thức truyền dữ liệu của riêng chúng, giao thức này yêu cầu thời gian lấy mẫu chính xác. Tuy nhiên, chúng ta không cần lo lắng quá nhiều về điều này, vì chúng ta sẽ sử dụng thư viện DHTlib, thư viện này xử lý hầu hết mọi thứ.

Để cài đặt thư viện, bạn hãy chọn trên thanh menu của Arduino IDE: Sketch > Include Library > Manage Libraries… rồi tìm kiếm từ khóa “dhtlib”. Nhấp vào kết quả đó và sau đó chọn cài đặt (Install).

Ví dụ 1: Hiển thị và đọc thông số cảm biến DHT22 trên Serial Monitor

Sau khi cài đặt thư viện, sao chép và dán đoạn mã này vào Arduino IDE.

Đoạn mã kiểm tra sau đây sẽ in giá trị nhiệt độ và độ ẩm tương đối của cảm biến DHT22 vào màn hình serial.

Hãy nạp thử đoạn code này vào board sau đó kết nối module cảm biến:

#include <dht.h>
#define dataPin 8 // Defines pin number to which the sensor is connected
dht DHT; // Creats a DHT object

void setup() 
{
    Serial.begin(9600);
}
void loop() 
{
    //Uncomment whatever type you're using!
    int readData = DHT.read22(dataPin); // DHT22/AM2302
    //int readData = DHT.read11(dataPin); // DHT11

    float t = DHT.temperature; // Gets the values of the temperature
    float h = DHT.humidity; // Gets the values of the humidity

    // Printing the results on the serial monitor
    Serial.print("Temperature = ");
    Serial.print(t);
    Serial.print(" ");
    Serial.print((char)176);//shows degrees character
    Serial.print("C | ");
    Serial.print((t * 9.0) / 5.0 + 32.0);//print the temperature in Fahrenheit
    Serial.print(" ");
    Serial.print((char)176);//shows degrees character
    Serial.println("F ");
    Serial.print("Humidity = ");
    Serial.print(h);
    Serial.println(" % ");
    Serial.println("");

    delay(2000); // Delays 2 secods
}

Sau khi nạp đoạn mã, bạn sẽ thấy kết quả hiển thị ra trên Serial Monitor.

Ví dụ 2: Hiển thị giá trị module cảm biến DHT22 trên màn hình LCD

Đây là giao diện hiển thị của LCD1602.

Chúng ta hãy kết nối LCD như hình bên dưới.

Code Arduino

#include <LiquidCrystal.h> // includes the LiquidCrystal Library
#include <dht.h>
#define dataPin 8

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // Creates an LCD object. Parameters: (rs, enable, d4, d5, d6, d7)
dht DHT;
bool showcelciusorfarenheit = false;

void setup() 
{
    lcd.begin(16,2); // Initializes the interface to the LCD screen, and specifies the dimensions (width and height) of the display
}

void loop() 
{
    int readData = DHT.read22(dataPin);
    float t = DHT.temperature;
    float h = DHT.humidity;
    lcd.setCursor(0,0); // Sets the location at which subsequent text written to the LCD will be displayed
    lcd.print("Temp.: "); // Prints string "Temp." on the LCD

    //Print temperature value in Celcius and Fahrenheit every alternate cycle
    if(showcelciusorfarenheit)
    {
        lcd.print(t); // Prints the temperature value from the sensor
        lcd.print(" ");
        lcd.print((char)223);//shows degrees character
        lcd.print("C");
        showcelciusorfarenheit = false;
    }
    else
    {
        lcd.print((t * 9.0) / 5.0 + 32.0); // print the temperature in Fahrenheit
        lcd.print(" ");
        lcd.print((char)223);//shows degrees character
        lcd.print("F");
        showcelciusorfarenheit = true;
    }
    
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("Humi.: ");
    lcd.print(h);
    lcd.print(" %");
    delay(5000);
}

nguồn: lastminuteengineers.com