Arduino 溫濕度感測器 DHT11 測試

今年三月底跟露天賣家盼盼 (ccdogccdogkimo) 採購了一批模組零件, 其中包含了一顆 DHT11 溫溼度模組, 最近為了測試 ESP8266 重看了 Proteus 的大作 :

# 初遇 IoT ( Internet of Thing, 物聯網 ) - 使用 Arduino 控制 ESP8266 無線模組上傳資料到 IoT Server ( ThingSpeak )

於是找出這個模組來測試一翻, 主要目的是要觀察 ESP8266 與開源物聯網伺服器 ThingSpeak 的互動.

市面上溫度感測器有多款, 像 "Prototyping Lab (Make 出版, p145)" 與 "Arduino Cookbook (Arduino 錦囊妙計 6.8 節)" 使用的都是 LM35, 外觀長得像電晶體, 約 30 元左右 :

# LM35DZ Temperature Sensor TO92 溫度感測器 傳感器 /Arduino/8051 $30
# 全新現貨 LM35DZ 這才是真的 TO92 溫度感測器 溫度傳感器 $32

LM35 是壓變式類比溫度感測器, 其電壓輸出與溫度呈線性關係, 攝氏 0 度時輸出 0mV, 每增加一度輸出增加 10mV, 準確度為攝氏正負 0.25度, 感測範圍攝氏 -55~150 度, 參考 :

# 溫度感測器LM35介紹
# TI LM35 溫度感測 IC 規格 (PDF)

第二個是 DS18B20 溫度感測晶片, 感測範圍 -55~125 度, 此款是數位型感測器, 可並聯實現多點測量, 價位也是 30 元左右 :

# DS18B20溫度感測器 DS18B20 18B20 單片機 18b20溫度採集 $23
# blkbox.me嚴選 DALLAS DS18B20 TO92 數位高精度溫度感測器 $26
# 原廠 Dallas DS18B20 溫度感測器 $30
# DS18B20 數位溫度器感測器 TO-92 全新原裝 $46
# 1米 不鏽鋼封裝防水型 DS18B20 溫度感測器 溫度傳感器 /8051/Arduino $60

而 "Arduino 互動設計入門 (旗標, 趙英傑)" 這本則介紹最常見的 DHT11 溫溼度感測模組 (9-2 節), 它也是數位式輸出, 溫度量測範圍 0~50 度, 精確度正負 2 度, 而濕度範圍 20~80%, 精確度正負 5%, 此款約 30 元左右 :

# DHT11 溫度 濕度 傳感器奧松 AOSONG DHT-11 溫濕度環境監控模組Arduino專用 $27

DHT11 結合溫度與濕度晶片於一體, 其正面有網孔讓感測 IC 能測量溫溼度. 四個接腳中第二腳是資料輸出 (接 Arduino 數位接腳), 第三腳用不到, 第一腳與第四腳是 VCC 與 GND, 要注意, 接反可能會燒毀模組. "Arduino 互動設計入門 (旗標, 趙英傑)" 這本書上建議在 VCC 與 Data 腳之間跨接一個 10K 電阻 (顏色是棕黑橙); VCC 腳接一個 0.1uF (104) 電容到 GND.

Importing parts?DHT11 Humitidy and Temperature Sensor.fzpz

首先到 Adafruit 網站下載 DHT11 的函式庫, 按網頁右下角的 "Download ZIP" 即可下載 :

http://github.com/adafruit/DHT-sensor-library

解開壓縮檔後將整個 DHT-sensor-library-master 資料夾放到 Arduino IDE 的 library 目錄下, 例如 :

D:\arduino-1.6.1\libraries\DHT-sensor-library-master

打開 Arduino IDE, 在 "檔案/範例" 下就可以看到 DHT Sensor library 了 :

我載入 DHTtester 這個範例, 加以修改刪除不需要的程式碼後如下 :

#include "DHT.h"
#define DHTPIN 2   
#define DHTTYPE DHT11  

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // Initialize DHT sensor

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("DHT11 test!");
  dht.begin();
  }

void loop() {
  delay(2000);
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();
  float f = dht.readTemperature(true);
  if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
    }
  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(h);
  Serial.print("%\t");
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(t);
  Serial.print("*C\t");
  Serial.print(f);
  Serial.print("*F\n");
  }

此處我是將 DHT 的 Data 腳接到 Arduino ProMini 的腳 2, 編譯上傳後, 開啟序列埠監控視窗, 即可看到 DHT 輸出的溫溼度 :

Humidity: 64.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 65.00%    Temperature: 30.00*C    86.00*F
Humidity: 64.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 64.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 65.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 64.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 64.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 64.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 64.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 67.00%    Temperature: 30.00*C    86.00*F
Humidity: 67.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 69.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 71.00%    Temperature: 30.00*C    86.00*F
Humidity: 70.00%    Temperature: 30.00*C    86.00*F
Humidity: 69.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 68.00%    Temperature: 30.00*C    86.00*F
Humidity: 67.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 67.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 66.00%    Temperature: 30.00*C    86.00*F
Humidity: 66.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 66.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 66.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 65.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F
Humidity: 65.00%    Temperature: 30.00*C    86.00*F
Humidity: 65.00%    Temperature: 29.00*C    84.20*F

所以看起來 DHT11 的準確度似乎不是很高, 擺動是 1 度與 1% (中間起伏較大是因為我對著 DHT11 吹氣的緣故). 其實 Adfruit 還有精確度較高的溫溼度模組 DHT22 與 AM2320, 但價格較高 :

# DHT22 AM2302 電容式 數位溫濕度感測器 高精度穩定可靠 取代SHT11 SHT15 $165
# 《iCshop1》AM2320 高精度數字溫濕度傳感器 $95

參考 :

http://ruten-proteus.blogspot.tw/2014/11/internet-of-thing-arduino-esp8266.html
Using an Arduino + Ethernet Shield to Update a ThingSpeak Channel