Uvod

DHT20 je senzor, ki se uporablja za merjenje temperature in vlažnosti zraka. V tem članku bomo podrobneje predstavili ta senzor in navedli osnovne informacije o njem, vključno s specifikacijami, značilnostmi, natančnostjo, datasheetom ter priključitvenimi shemami. Prav tako bomo primerjali DHT20 s prejšnjim modelom DHT11, opisali njegovo združljivost z Arduino in Raspberry Pi, predstavili komunikacijske protokole, zahteve za napajanje in porabo ter podali navodila za namestitev, nastavitev in kalibracijo senzorja. Na koncu bomo ponudili tudi vzorčne programe in povzeli ključne ugotovitve iz članka ter pozvali bralce, naj preizkusijo DHT20 senzor v svojih projektih.

DHT20 je senzor za merjenje temperature in relativne vlažnosti, ki ga proizvaja podjetje Aosong Electronics. Senzor deluje na principu zmogljivega senzorja na osnovi polimerne prevodne keramike (PPTC) in uporablja digitalni signalni izhod. DHT20 senzor je izjemno natančen, ima nizko porabo energije in je enostaven za uporabo. Poleg tega je senzor primeren za različne aplikacije, kot so nadzor podnebja, industrijska avtomatizacija, meteorologija, kmetijstvo in drugo.

Specifikacije in značilnosti DHT20 senzorja

Namena članka je podrobno predstaviti DHT20 senzor za merjenje temperature in vlage ter pomagati bralcem, da bolje razumejo njegove specifikacije, značilnosti, natančnost, komunikacijske protokole in uporabo z različnimi platformami, kot sta Arduino in Raspberry Pi.Struktura članka je sestavljena iz več različnih sekcij, ki pokrivajo različna področja senzorja. Začne se z uvodom in predstavitvijo senzorja ter osnovnimi informacijami o njem. Sledi pregled specifikacij in značilnosti senzorja, vključno z razlikami med DHT20 in DHT11 senzorji.Naslednja sekcija se osredotoča na natančnost in natančnost senzorja, pri čemer se podrobno pojasnjujejo dejavniki, ki lahko vplivajo na meritve. V nadaljevanju se predstavi datasheet in tehnična dokumentacija senzorja ter različni moduli in priključne sheme.Sledi sekcija o združljivosti senzorja z Arduinom in Raspberry Pi, vključno s primeri uporabe senzorja z omenjenima platformama. V naslednji sekciji se podrobno predstavijo komunikacijski protokoli senzorja, vključno z I2C in SPI.V nadaljevanju se predstavijo zahteve napajanja in poraba senzorja ter navodila za namestitev in nastavitev. Nato se razložijo možne težave pri uporabi senzorja, vključno z navodili za odpravljanje težav in kalibracijo senzorja.Zadnja sekcija vključuje pregled vzorčnih programov za uporabo senzorja, zaključek z povzetkom ključnih spoznanj iz članka, poziv bralcem, naj preizkusijo DHT20 senzor v svojih projektih ter končne misli in zahvalo bralcem za branje.

DHT20 senzor za temperaturo in vlago je digitalni senzor, ki ga proizvaja podjetje Aosong Electronics. Senzor ima majhne dimenzije (velikost približno 12 x 15 mm) ter nizko porabo energije, kar ga naredi primernega za vgradnjo v različne naprave in aplikacije.Najpomembnejše specifikacije DHT20 senzorja vključujejo:

  • Merilno območje temperature: od -40 °C do 80 °C
  • Natančnost merjenja temperature: +/-0.2 °C
  • Merilno območje relativne vlažnosti: od 0 %RH do 100 %RH
  • Natančnost merjenja relativne vlažnosti: +/-2 %RH
  • Digitalna komunikacija: senzor uporablja enosmerno serijsko komunikacijo
  • Ločljivost senzorja: temperatura ima ločljivost 0.1 °C, relativna vlažnost pa 0.1 %RH
  • Poraba energije: senzor porabi manj kot 1 µA v mirovanju, 200 µA med meritvami in do 3.5 mA med prenosom podatkov
  • Dolžina kabla: na voljo so različne dolžine kablov za povezavo senzorja z napravo.

Poleg tega je DHT20 senzor zasnovan tako, da se samodejno kalibrira glede na temperaturo in relativno vlažnost v okolici. Senzor ima tudi notranje prenapetostno zaščito in zaščito pred obratno polariteto.

DHT20 senzor za merjenje temperature in vlage ima nekaj ključnih značilnosti, ki jih velja izpostaviti:

  • Visoka natančnost: Senzor ima visoko natančnost merjenja temperature in vlage. Merilni razpon temperature se giblje med -40°C in 80°C, z natančnostjo ±0,2°C. Merilni razpon relativne vlažnosti pa se giblje med 0% in 100% s natančnostjo ±2%.
  • Hitro odzivni čas: Senzor ima zelo hiter odzivni čas, ki znaša le 2 sekundi. To omogoča hitro in natančno merjenje sprememb temperature in vlage.
  • Nizka poraba energije: Senzor ima zelo nizko porabo energije, kar ga naredi primernega za uporabo v baterijsko napajanem okolju.
  • Enostavna uporaba: Senzor je enostaven za uporabo in ima široko paleto podprte programske opreme, kar ga naredi primernega za uporabo z različnimi mikrokrmilniki, kot sta Arduino in Raspberry Pi.
  • Dostopna cena: DHT20 senzor ima razmeroma nizko ceno, kar ga naredi dostopnega za različne uporabnike, ki iščejo zanesljiv in natančen senzor za merjenje temperature in vlage.

Iz 3DSVET trgovine:

NTC 100k sonda – 3 kosi

NTC 100k sonda (3 kosi) je visokohitrostni temperaturni senzor z različnimi konektorji, omogoča natančno merjenje temperature v širokem razponu aplikacij...

Modul termostat STC1000

Modul termostat STC1000 omogoča nadzor temperature v prostoru s programabilnimi nastavitvami in mobilnim upravljanjem za večjo energetsko učinkovitost...

Pregled DHT20 modula: Pinout in priključitvene sheme

DHT20 senzor ima 4 pine, ki jih je treba priključiti na mikrokrmilnik ali razvojno ploščo.Pinout senzorja DHT20:

  • VCC: To je napajalni pin senzorja in se običajno priključi na pin za napajanje na mikrokrmilniku ali razvojni plošči.
  • GND: To je pin za ozemljitev senzorja in se običajno priključi na ozemljitveni pin na mikrokrmilniku ali razvojni plošči.
  • DATA: To je pin za prenos podatkov senzorja in se običajno priključi na digitalni vhodni pin na mikrokrmilniku ali razvojni plošči.
  • NC: Ta pin je nepovezan in se ne uporablja.

Pri uporabi senzorja DHT20 z različnimi platformami, kot sta Arduino in Raspberry Pi, so lahko priključki drugačni in zahtevajo uporabo različnih pinov na platformi. Zato je pomembno, da se pred uporabo senzorja preverijo navodila za priključitev in pinout za specifično platformo.

DHT20 senzor se lahko poveže z Arduinom na več načinov, odvisno od razpoložljivih vhodov na Arduinu in komunikacijskega protokola, ki ga želite uporabiti.Enostaven način povezave senzorja z Arduinom je uporaba digitalnega vhoda in knjižnice DHT, ki jo ponuja Arduino IDE. Senzor ima tri priključke: VCC (+), GND (-) in DATA (signal). VCC (+) se poveže na 5V izhod na Arduinu, GND (-) pa na zemeljski pin. Priključek DATA se poveže na izbrani digitalni vhod na Arduinu, na primer pin 2. Knjižnica DHT omogoča enostavno branje podatkov o temperaturi in vlažnosti iz senzorja prek digitalnega vhoda.DHT20 senzor se lahko poveže tudi prek I2C ali SPI komunikacijskega protokola, vendar to zahteva dodatno strojno opremo, kot sta I2C ali SPI vmesnik. Za povezavo prek I2C protokola se lahko uporabi poseben modul, ki vsebuje DHT20 senzor in I2C vmesnik, na primer modul Grove – Temperature and Humidity Sensor Pro (DHT20), ki ga ponuja Seeed Studio. Za povezavo prek SPI protokola se lahko uporabi poseben modul s senzorjem, kot je na primer modul DHT20 Temperature and Humidity Sensor Module SPI Interface, ki ga ponuja Waveshare.

 

Združljivost DHT20 senzorja z Arduinom

DHT20 senzor lahko povežemo z Arduinom na dva različna načina – prek digitalnega izhoda in prek analognega izhoda.Pri povezavi prek digitalnega izhoda se en pin senzorja poveže z digitalnim vhodom na Arduinu, medtem ko se drugi pin poveže z digitalnim izhodom. Ta način omogoča enostavno branje podatkov z uporabo knjižnice DHT, ki jo najdemo v Arduino IDE.Pri povezavi prek analognega izhoda se en pin senzorja poveže z analogno vtičnico na Arduinu, medtem ko se drugi pin poveže z negativno napajalno napetostjo. Ta način omogoča uporabo senzorja v okoljih z visokimi vibracijami ali elektromagnetnimi motnjami, saj se signal prenaša prek analogne povezave.Pri uporabi senzorja s platformo Arduino je pomembno upoštevati, da mora biti senzor napajan s 3,3 V namesto standardnih 5 V, saj lahko višje napetosti povzročijo okvare senzorja. Poleg tega je priporočljivo uporabiti 10K ohmov odpornik za zaščito vhoda na Arduinu pred previsokimi napetostmi.

Enostaven primer uporabe senzorja DHT20 s platformo Arduino je lahko merjenje temperature in vlage z zaslonom LCD. Za to potrebujete naslednje komponente:

  • Arduino Uno
  • Senzor DHT20
  • Zaslon LCD 16×2
  • 10kOhm potenciometer
  • 220 Ohm upori
  • Breadboard
  • Žice za povezavo

Najprej je potrebno priključiti senzor DHT20 na Arduino Uno. Senzor ima tri pine: VCC, GND in DATA. Pin VCC je treba povezati z 5V izhodom na Arduinu, GND pa z GND. Pin DATA je treba povezati s katerim koli digitalnim vhodom na Arduinu (npr. D2).
Za priključitev zaslona LCD na Arduino Uno potrebujete 10kOhm potenciometer in tri 220 Ohm upore. Pin V0 zaslona je treba povezati s potenciometrom, da nastavite kontrast. Pin RS se poveže z digitalnim izhodom D7, pin EN pa z D8. Pini D4 do D7 se povežejo z digitalnimi izhodi D9 do D12.
Ko so vsi deli priključeni, morate naložiti programsko kodo v Arduino IDE in nato naložiti kodo na Arduino Uno. Ta koda meri temperaturo in vlago s senzorjem DHT20 in jih prikaže na zaslonu LCD.

 

Združljivost DHT20 senzorja z Raspberry Pi

DHT20 senzor se lahko poveže z Raspberry Pi preko različnih vmesnikov, kot sta GPIO in I2C.Za povezavo preko GPIO, senzor uporablja enake pine kot pri povezavi z Arduinom. Raspberry Pi ima več različnih modelov, z različnim številom GPIO pinov, zato je pomembno, da preverite, kateri pini so na voljo na vašem modelu. Običajno se priključki senzorja povezujejo z uporabo skakačnih kablov, kot pri povezavi s platformo Arduino.Za povezavo preko I2C, je potrebno uporabiti poseben I2C modul, saj Raspberry Pi ne vključuje I2C priključkov. Obstajajo številni moduli na trgu, ki omogočajo povezavo senzorja s Raspberry Pi preko I2C vmesnika. Po povezavi modula z Raspberry Pi, je potrebno uporabiti posebno knjižnico za branje podatkov iz senzorja preko I2C.Za več informacij o povezavi senzorja DHT20 z Raspberry Pi preko GPIO ali I2C, lahko poiščete primerne vire na spletu, kot so spletna mesta in forumi za uporabnike Raspberry Pi.

Najprej moramo zagotoviti, da so naši Raspberry Pi in DHT20 senzor ustrezno povezani, kot smo opisali v prejšnjih odgovorih. Za merjenje temperature in vlage bomo uporabili Python skript, ki bo dostopal do senzorja prek GPIO priključka in nato izpisal izmerjene vrednosti.

  1. Najprej moramo namestiti Python knjižnico, ki omogoča komunikacijo z DHT senzorji. To lahko storimo s pomočjo ukaza v terminalu:
  • Copy code
    sudo pip3 install Adafruit_DHT

    1. Ko je knjižnica nameščena, lahko začnemo z izdelavo skripta. Odprite novo datoteko v urejevalniku besedila in jo shranite z imenom “dht20.py”.
    2. V skriptu bomo uporabili funkcijo “read_retry” iz knjižnice, ki bo poskušala prebrati vrednosti senzorja večkrat in v primeru neuspeha vrnila napako. Dodajte naslednje vrstice kode:
  • javaCopy code
    import Adafruit_DHT
    sensor = Adafruit_DHT.DHT20
    pin = 4
    humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(sensor, pin)
    V prvi vrstici smo uvozili knjižnico in določili, da bomo uporabljali DHT20 senzor. V drugi vrstici smo določili, na katerem GPIO pinu je senzor priključen. V tretji vrstici smo uporabili funkcijo “read_retry” za branje vrednosti senzorja in shranili izmerjene vrednosti v spremenljivke “humidity” (vlaga) in “temperature” (temperatura).
    1. Na koncu lahko izpišemo izmerjene vrednosti na zaslon. Dodajte naslednje vrstice kode:
  • pythonCopy code
    if humidity is not None and temperature is not None:
    print(‘Temperature={0:0.1f}°C Humidity={1:0.1f}%’.format(temperature, humidity))
    else:
    print(‘Failed to read sensor’)

    S tem smo dodali pogojno izjavo, ki preveri, ali so bile vrednosti senzorja uspešno prebrane. Če je branje uspelo, bodo izpisane temperature in vlažnosti v obliki “Temperature=X°C Humidity=Y%”. V primeru napake pa bo izpisano sporočilo “Failed to read sensor”.
    1. Shranite in zaprite datoteko ter jo prenesite na Raspberry Pi. Pojdite v terminal in pojdite v mapo, kjer ste shranili datoteko “dht20.py”. Zagnati jo morate z ukazom:

Copy code
python3 dht20.py

Po nekaj sekundah bo skript prebral vrednosti senzorja in jih izpisal na zaslonu.

DHT20 senzor

Zaključek

DHT20 senzor je zanesljiv in natančen senzor za merjenje temperature in vlage v zraku. Med ključnimi značilnostmi senzorja so njegova natančnost, majhna poraba energije, enostavna uporaba in relativno nizki stroški.Pri povezavi senzorja z Arduinom ali Raspberry Pi je potrebno upoštevati pravilne priključke in komunikacijske protokole, kot so I2C ali SPI. Za lažjo uporabo senzorja so na voljo različni moduli in priključne sheme.Pri uporabi senzorja je pomembno upoštevati dejavnike, ki lahko vplivajo na natančnost in natančnost meritev, kot so temperatura okolice, vlaga, napajanje in kalibracija senzorja.Na voljo je tudi več vzorčnih programov za uporabo senzorja s platformami, kot so Arduino in Raspberry Pi, ki lahko služijo kot dober začetek za lastne projekte z DHT20 senzorjem.

Priporočamo bralcem, da preizkusijo DHT20 senzor v svojih projektih, saj je ta senzor zelo natančen in zanesljiv za merjenje temperature in vlage. Senzor je enostaven za uporabo in ima široko paleto aplikacij, vključno z nadzorom vlažnosti v zaprtih prostorih, nadzorom kakovosti zraka, monitoringom temperature v rastlinjakih, klimatskih napravah in drugih aplikacijah, kjer je merjenje temperature in vlage ključnega pomena.Obstajajo različni načini povezave senzorja z različnimi platformami, kot sta Arduino in Raspberry Pi, ter številni vzorčni programi, ki jih lahko uporabite kot osnovo za vaše projekte. Pred nakupom senzorja DHT20 se prepričajte, da je senzor primeren za vaše potrebe in da je združljiv z vašo platformo.Veseli bomo, če nam boste poslali svoje izkušnje s senzorjem DHT20 in kako ste ga uporabili v svojih projektih.

 

Ključne besede: 

DHT20 senzor, DHT20 senzor za temperaturo in vlago, DHT20 modul, DHT20 datasheet, DHT20 Arduino, DHT20 Raspberry Pi, DHT20 proti DHT11, natančnost DHT20, specifikacije DHT20, cena DHT20, programiranje DHT20, aplikacije DHT20, združljivost DHT20, knjižnice DHT20