Подключение датчика температуры и влажности
DHT11/DHT22 к WiFi-модулю SC120

Содержание

Датчик температуры и влажности DHT11/DHT22
Схема подключения
Конфигурирование модуля для работы с датчиками температуры DS18B20
Работа через приложение "Smacont RC03"
Заключение

Датчик температуры и влажности DHT11/DHT22

DHT11/DHT22 — широко распространенные датчики для определения относительной влажности воздуха и температуры, состоят из емкостного датчика влажности и термистора.

Датчик содержит в себе АЦП для преобразования аналоговых значений влажности и температуры.

Цифровые датчики DHT11/DHT22 основаны на протоколе, который для связи использует один провод/шину с открытым коллектором.

Основное различие между DHT11 и DHT22 заключается в том, что DHT22 имеет более высокое разрешение и более точен по сравнению с DHT11.

Расположение и назначение выводов у датчиков DHT11/DHT22 совпадает.

Характеристики датчика DHT11

- Питание: 3 - 5.5В;
- Ток потребления: 0.1 - 2.5мА;
- Диапазон измерения влажности: 20 - 80%;
- Точность измерения влажности: 5%;
- Температурный диапазон: от 0 до +50˚С;
- Погрешность измерения температуры: ±2˚С;

Характеристики датчика DHT22

- Питание: 3 - 6В;
- Ток потребления: 0.05 - 2.5мА;
- Диапазон измерения влажности: 0 - 100%;
- Точность измерения влажности: 2 - 5%;
- Температурный диапазон: от минус 40 до +80˚С;
- Погрешность измерения температуры: ±0.5˚С;

Описание датчика (datasheet)

DHT11: на английском языке, на русском языке.
DHT22: на английском языке, на русском языке.

Схема подключения

Вывод «23» (вход «IN5») модуля может быть сконфигурирован для работы с датчиком температуры и влажности DHT11/DHT22. Т.к. при конфигурировании WiFi-контроллера SC120 будет использоваться внутренняя подтяжка к +3.3В, внешний подтягивающий резистор использоваться не будет.

Смаконт. Схема подключения датчика температуры и влажности DHT11/DHT22 к WiFi-модулю SC120

Так как к одному WiFi-модулю можно подключить только один из датчиков DHT11 или DHT22, в данном примере будет использоваться два контроллера SC120.

WiFi-контроллеры SC120 и датчики DHT11/DHT22 установлены на макетной плате для проектирования (Breadboard), позволяющей собирать проекты без пайки.

Смаконт. Внешний вид макетной платы с контроллерами SC120 и датчиками DHT11/DHT22

Смаконт. Внешний вид макетной платы с модулями SC120 и подключенными датчиками DHT11/DHT22

В качестве внешнего источника используется адаптер питания для зарядки сотовых телефонов, смартфонов, планшетов, с выходным током не менее 500мА. Для автономного питания модуля можно использовать портативные аккумуляторы (Power Bank) емкостью от 2000мА*ч и выше. В качестве соединительного кабеля между макетной платой (Breadboard) и адаптером используется кабель для зарядки сотовых телефонов.

Конфигурирование WiFi-модулей для работы с датчиками DHT11/DHT22

Настройка входов «IN5» для каждого модуля Смаконт производится при помощи "Программы Конфигурирования".

Перед началом работы с "Программой Конфигурирования" необходимо выполнить настройку сетевого соединения с модулями (для Windows, для Android). После настройки сетевого соединения необходимо запустить "Программу Конфигурирования". Далее необходимо выполнить процедуру выбора IP-адреса модуля и ввода пароля. При этом, необходимо вводить пароль "Администратора". При изготовлении модуля, для «Администратора» установлен следующий пароль «admin».

Для конфигурирования WiFi-настроек контроллера SC120 необходимо выбрать вкладку "WiFi".

Смаконт. Программа Конфигурирования. Входы

Смаконт. Программа Конфигурирования. WiFi-настройки

Далее необходимо выполнить следующие действия:
1. Задать "Локальный IP-адрес модуля" - задается исходя из свободных IP-адресов в локальной сети. Для одного устройства (У0) задается адрес 192.168.1.201, для второго (У1) задается адрес 192.168.1.202.
2. Ввести "Локальный IP-адрес шлюза (роутера)". Внимание! Третья и четвертая группа цифр вашего роутера может отличаться.
3. Сохранить настройки, нажав на кнопку "Сохранить".
4. Ввести "Имя локальной точки доступа".
5. Ввести "Пароль локальной точки доступа".
6. Сохранить настройки, нажав на кнопку "Подключиться".

Внимание!
1. Команды «Сохранить», «Подключиться», «Вкл. автоподключение» и «Откл. автоподключение» приводят к изменению параметров в радио-модуле WiFi, что может занять длительное время – от 5 до 10 секунд.
2. После нажатия на данные кнопки, необходимо дождаться окончания инициализации и в случае необходимости нажать кнопку «Обновить страницу» в браузере.

Для конфигурирования входов модуля SC120 необходимо выбрать вкладку "Входы".

Смаконт. Программа Конфигурирования. Входы

Сначала необходимо выполнить подключение внутренней «подтяжки» к «+3,3В» для "Вход N5". Следующим шагом конфигурирования является присвоение типа для "Вход N5": "DHT11: температура" для первого модуля и "DHT22: температура" для второго модуля. Сразу после этого, в строке "Вход N5" будет отображаться значение температуры, а в строке "Вход N6" будет отображаться значение влажности (см. графа "Пересчит. значение").

Смаконт. Программа Конфигурирования. Входы

"Вход N5", тип которого установлен как "DHT11: температура" или "DHT22: температура", имеет следующие настройки:
- «Притяжка» - включение/отключение внутренней «подтяжки» к «+3,3В» или к «GND». При работе на малых расстояниях от модуля до датчика температуры, допускается использовать внутреннюю «подтяжку» к «+3,3В», что в некоторых случаях позволяет отказаться от применения внешнего резистора;
- «Фильтр» - цифровая фильтрация значений, полученных от сенсора DHT11/DHT22, методом скользящего среднего: «Откл.» - отключена; «Вкл.» - включена.

Значение параметра «Период опроса» автоматически устанавливается равным «3сек.». Таким образом, значение температуры и влажности датчика DHT11/DHT22 будет обновляться каждые три секунды.

Работа через приложение "Smacont RC03"

После запуска программы необходимо последовательно выполнить действия 1...9, как показано на рисунках в статье "Первое включение модуля SC120".

При соединении с модулями, на вкладке "Входы" отображаются цифровые значения входов. Для перевода цифровых значений входов «IN5», к которым подключены датчики DHT11 и DHT22, в значение температуры и влажности необходимо воспользоваться следующей формулой:
Т = (val - 30000) / 100,
где: Т - значение температуры в градусах Цельсия;
val – цифровое значений входов «IN5», к которому подключены датчики DHT11 и DHT22.

Для того, чтобы приложение "Smacont RC03" автоматически пересчитывало цифровые значения входов «IN5» в значения температуры и влажности, необходимо выполнить инструкции, указанные на рисунках ниже.

1. Нажать кнопку выбора меню "≡".

2. Выбрать пункт меню "Конфигурация".

3. В окне "Конфигурация" выбрать раздел "2".

4. В поле "IP-адрес": для устройства "У0" задать 192.168.1.201; для устройства "У1" задать 192.168.1.202.

5. Выбрать раздел "3".

6. В поле "Входы. Описание": для "У0.5" задать DHT11; для "У1.5" задать DHT22. Установить галочки в чекбоксах "DHT11/22" для "У0.5" и "У1.5".

7. Выбрать раздел "4".

4. В поле "Входы. Формулы", для входов "У0.5", "У0.6", "У1.5" и "У1.6" задать формулу (val-30000)/100.

9. Нажать кнопку "<" для выхода из окна "Конфигурация".

10. Нажать кнопку выбора меню "≡".

11. Выбрать пункт меню "Настройки контроля".

12. Установить ползунки переключателей "Устройство 0" и "Устройство 1" в положение "Включено".

13. Нажать кнопку "<" для выхода из окна "Настройки контроля".

После завершения конфигурации и настроек контроля пульта в окне "Входы" будет отображаться показания с датчиков DHT11 и DHT22.

Заключение

Как видно из двух последних изображений, значения температуры отличаются незначительно, а значения влажности датчиков DHT11 и DHT22 отличаются очень сильно. Из опыта эксплуатации выявлено, что чем выше влажность, тем меньше разность значений влажности.

Несмотря на низкую разрешающую способность датчика температуры и влажности DHT11, по сравнению с DHT22, его вполне можно использовать в пороговых схемах, где нет необходимости в точности показаний. Как вариант, разность в значениях можно компенсировать поправочными коэффициентами в формулах.