DHT11 и DHT22: чем отличаются и что выбрать

В январе моя зимняя теплица осталась без глаз. Я купил два DHT11 — по сто рублей за штуку, поставил один на рассаду, второй на входе, и первое же утро с минусом за окном выдало в монитор порта ровные нули. Не ошибку, не nan — честные 0.0 °C и 27 % влажности, с той стороны, где датчик физически не видит. Сенсор честно сказал мне всё, что умеет: его диапазон начинается с нуля, а в теплице было минус три. Проект на две недели сел в лужу, а я пошёл перечитывать даташит вместо форума.

Эта ошибка стоила не денег — датчики дешёвые — а двух недель пропавших данных. С тех пор я начинаю выбор сенсора не с цены, а с диапазона и разрешения, и вам предлагаю пройтись по этому же маршруту. Ниже — разница между DHT11 и DHT22 по цифрам, рамка для решения под конкретную задачу и пара альтернатив, о которых стоит вспомнить до покупки, а не после.

Оба сенсора измеряют одно и то же — температуру и относительную влажность, — но на разных условиях. DHT11 живёт в диапазоне от 0 до 50 °C с заявленной точностью ±2 °C и влажностью 20–80 %; опрашивать его можно раз в секунду. DHT22 покрывает от −40 до +80 °C с точностью ±0,5 °C в плюсе и влажностью 0–100 %, но отвечать готов не чаще раза в две секунды. Питание у обоих одинаковое — 3,3–5,5 В, поэтому замена одного сенсора другим в готовой схеме безопасна: ни резистор, ни пин трогать не придётся.

Теперь деталь, которую проглатывают почти все сравнения: точность и разрешение — разные вещи. Точность ±2 °C означает, что настоящий градус может отличаться от показанного на два в любую сторону. А разрешение — это минимальный шаг, который сенсор вообще способен выдать. У DHT11 шаг равен одному градусу и одному проценту влажности: вы никогда не увидите 23,7 °C, только 23 или 24. У DHT22 шаг 0,1 — и это видно невооружённым глазом на графике: подключите датчик к Serial Plotter, и DHT22 нарисует плавную лесенку при сквозняке, а DHT11 — плоскую ступеньку, которая подпрыгивает на целый градус.

Отдельная штука — скорость обновления. DHT11 пересчитывает внутренние значения раз в секунду, DHT22 — раз в две, и это не лень производителя, а время на перезарядку ёмкостного элемента. Для комнаты неважно, а вот в системе с быстрым контуром — обдув при перегреве, отсечка нагревателя — лишняя секунда реакции уже проектируется в логику.

Пара оговорок практика. Точность ±0,5 °C у DHT22 — это про фирменный Aosong; клоны с маркетплейсов легко гуляют на градус-полтора, особенно по влажности у краёв диапазона. И ещё: в интернете гуляет цифра «DHT22 меряет до +125 °C» — она приползла из чужого даташита; по официальному листу Aosong верхняя граница ровно +80, и выше его испытаний не проводилось. Установка сенсора у печки на вере в +125 — способ получить корпус с оплывшей решёткой.

Моё правило, с границей применимости: если сенсор едет в отапливаемую комнату и его показания читает человек — берите DHT11 и не думайте. Кухня, класс, офис, коробка с реле, у которого греется катушка: ±2 °C здесь никого не колышет, зато цена и живучесть у DHT11 образцовые. Он переживает пыль, тыканье пальцами и переезды в ящике с макетками — я топил один экземпляр в пайке трижды, он работает до сих пор.

Как только датчик попадает туда, где минус, где нужна десятая доля градуса или где по его числам принимается решение автоматикой — приходит DHT22. Улица и неотапливаемая теплица: у DHT11 минус не существует в принципе. Инкубатор и ферментация: там важна каждая десятая. Термостат с порогом срабатывания в один градус: на DHT11 он будет дребезжать, потому что показания скачут ступеньками по целый градус. Мониторинг микроклимата в мастерской я веду DHT11 четвёртый год: в кладовке с банками краски он показывает 17–19 °C зимой, и мне этого хватает с запасом — я не выпариваю растворители с допуском в полградуса. Кстати, про дребезг порога и гистерезис мы отдельно собирали термостат в уроке про термореле — там эта разница видна в железе.

Серая зона — балкон, погреб, гараж без отопления. Формально DHT22 нужен по диапазону, но если зимой там всё равно минус, я бы сначала спросил себя, зачем вообще туда датчик на DHT-протоколе, и посмотрел в сторону альтернатив ниже.

DHT — не единственный зверь в вольере. Первый сосед — DS18B20: цифровой термистор на шине 1-Wire, точность ±0,5 °C, диапазон до +125 °C, есть герметичные исполнения на зонде — для котла, аквариума или улицы он часто честнее DHT22, но влажности не меряет вообще. Принцип чтения одного провода мы разбирали в уроке про термистор NTC — там же видно, чем цифровой сенсор удобнее аналогового с формулой Штайнхарта.

Второй — BME280: температура, влажность и давление сразу, точность по влажности заметно выше, он не плывёт после пары месяцев в сыром воздухе — но цена в четыре-пять раз выше DHT22, живёт он на шине I2C, а давления в моём списке задач пока не было ни разу. Третий — родной брат AM2320: тот же DHT22 внутри, но с I2C-интерфейсом, когда вы хотите повесить пять сенсоров на два провода и не разводить пять линий данных с пятью подтяжками.

Практический вывод: DHT остаётся лучшим вариантом по цене за готовую пару «температура плюс влажность» с одним проводом данных. Как только проект требует давления, шины с адресами или реально грязной среды — перебирайтесь на соседей. А если остаётесь — дальше по тексту вся разница сводится к одной строке кода, в чём вы сейчас убедитесь.

Библиотека DHT прячет всю разницу моделей за одним аргументом конструктора. Ставится она через менеджер библиотек — как это делается шаг за шагом, показано в уроке про библиотеки в IDE, ищите «DHT sensor library» от Adafruit. Дальше сменить датчик — значит поменять одну константу, а не скетч:

Единственная ловушка при переходе на DHT22 — частота опроса. delay(1000), привычный по DHT11, для DHT22 уже слишком быстрый: он отвечает раз в две секунды, и при более частом опросе библиотека начнёт возвращать старые значения или nan. Если у вас в коде уже живёт delay(2000) — скетч готов к обоим сенсорам. Сами схемы подключения у братьев совпадают до винта: три провода и подтяжка описаны в уроке про подключение DHT11, а в следующем материале раздела мы выносим DHT22 на улицу и воюем с конденсатом и длинным кабелем.