آردوینوالکترونیکپروژه آردوینو

معرفی سنسور های دما و رطوبت DHT11 و DHT22

سنسور DHT22 و DHT11

DHT11 و DHT22 هر کدام یک سنسور دما و رطوبت می باشند که دما و رطوبت اندازه گرفته شده آن را می توان به وسیله پالس های دیجیتال دریافت کرد. این سنسور پیام های خود را از با تنها یک سیم با پروتکل دیجیتال (single-wire serial interface) دریافت و به میکرو کنترلر اطلاع می دهد. این سنسور ها از یک حسگر خازنی رطوبت و یک مقاومت حرارتی (ترمیستور) تشکیل شده است. استفاده از این سنسور بسیار راحت بوده و از مزایای استفاده آن می توان به اندازه کوچک آن ، کم مصرف بودن آن و توانایی ارسال سیگنال تا فاصله ۲۰ متر اشاره کرد. این سنسور در دو حالت سه پایه و چهار پایه موجود است که در نوع چهار پایه آن ، یکی از پایه ها بدون استفاده است. این چهار پایه به شکل زیر می باشد.

+۵v
دیتا
بدون استفاده
زمین (GND)

همچنین این سنسور به یک مقاومت ۱۰ کیلو Pull-up بین پایه های +۵V و دیتا نیاز دارد.

دما و رطوبت

در مدل های سه پایه که معمولا بر روی یک برد قرار گرفته اند ، مقاومت Pull-up بر روی خود برد موجود می باشد و نیاز به مقاومت خارجی نیست (مانند شکل زیر).

دما و رطوبت

تفاوت های دو سنسور

سنسور DHT22 از DHT11 گرانتر می باشد که البته این گرانی به خاطر دقت اندازه گیری بالای آن می باشد و همچین میزان دامنه تغییرات دما در حسگر DHT22 از ۴۰- تا ۱۲۰- درجه سانتی گراد بوده و خطای اندازه گیری آن ۰.۵± درجه می باشد؛ در حالی که این دامنه در DHT11 به مقدار ۰ تا ۵۰ درجه سانتی گراد  و خطای محاسبه آن ۲ درجه می باشد. DHT22 در محاسبات رطوبت نیز بهتر عمل کرده و می تواند مقدار رطوبت را از ۰ تا ۱۰۰ درصد و با دقت ۲.۵% اندازه گیری نماید. در آن طرف DHT11 تنها می تواند مقادیر رطوبت بین ۲۰ تا ۸۰ درصد و با دقت ۵% محاسبه نماید.

دما و رطوبت

تنها در دو حالت DHT11 بهتر عمل کرده است. یکی از نظر حجم که DHT11 کوچک تر از برادر بزرگتر خود است و دیگری سرعت نمونه برداری می باشد. DHT11 دارای سرعت نمونه برداری ۱Hz است؛ یعنی در هر یک ثانیه اطلاعات دما و رطوبت را می خواند. اما سرعت نمونه برداری برادر بزرگتر آن برابر ۰.۵Hz بوده و در هر ۲ ثانیه یک بار اطلاعات را می خواند.

ساختار داخلی

حال بیاید و نگاهی به ساختار داخلی این سنسور بیاندازیم. این حسگر دارای یک مقاومت حرارتی (ترمیستور)، یک حسگر رطوبتی و یک چیپ مبدل دیجیتال در پشت آن می باشد.

برای اندازه گیری رطوبت از یک حسگر استفاده می شود که دارای دو پایه بوده که بین آن ها یک لایه نگهدارنده رطوبت قرار دارد. با تغییر رطوبت ، میزان رسانایی این لایه تغییر کرده که منجر به تغییر مقاومت بین دو پایه می شود. این مقاومت محاسبه شده توسط چیپ ، به صورت یک داده برای محاسبه رطوبت محیط استفاده می شود.

دما و رطوبت

از طرفی برای محاسبه دما در این سنسور از یک مقاومت حرارتی یا ترمیستور استفاده می شود. ترمیستور در واقع یک مقاومت متغیر است که میزان مقاومت آن به نسبت تغییر دمای محیط ، تغییر می کند. این ترمیستور ها از ذوب و ترکیب موادی همچون پلیمر و سرامیک به وجود آمده است که باعث می شود که کوچک ترین تغییر در دمای محیط ، بیشترین تاثیر را روی مقاومت آن بگذارد. این نوع مقاومت ها از نوع (Negative Temperature Coefficient) NTC می باشند. NTC به معنای ضریب حرارتی منفی می باشد. یعنی با افزایش دما ، میزان مقاومت مدار کاهش می یابد.

دما و رطوبت

اتصال به میکرو کنترلر:

سنسور DHT11 برای ارتباط با میکرو کنترلر از ارتباط تک سیم (Single-Wire Two-Way) استفاده می کند که هر بار پردازش یک دستور و دریافت پاسخ آن توسط این پروتکل ارتباطی ، ۴ میلی ثانیه طول می کشد.

تغذیه سنسور:

ولتاژ تغذیه این سنسوردما و رطوبت بین ۳ تا ۵ ولت DC می باشد. نکته ای که بایستی برای حفظ سلامت سنسور رعایت کنید این است که نبایستی بلافاصله پس از برقراری تغذیه مدار دستوری به آن ارسال کنیم. این مسئله به خاطر این است که در لحظه ای که تغذیه مدار متصل می شود ، ممکن است مدار سنسور در زمانی کمتر از یک ثانیه ، دچار ناپایداری هایی شود. برای حل این مشکل بهتر است که تا یک ثانیه پس از برقراری تغذیه ، برای ارسال دستور به مدار صبر کنیم و یا   یک خازن ۱۰۰nf بین پایه تغذیه و زمین  بگذاریم.

امید واریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. خوشحال می شویم از سایر مطالب علمی سایت دیدن فرمایید.
راه اندازی سنسور دما و رطوبت با آردوینو
DHT22 Overview

برچسب ها
نمایش بیشتر

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن