Подключение DHT11 и DHT22 к Arduino: схема и код

Схема подключения

Корпус датчика смотрит на вас решёткой, а под ней пластиковый держатель с четырьмя выводами. В зависимости от партии встречается и трёхвыводный вариант, где средний вывод это DATA, а NC нет вовсе. Протокол у обоих датчиков один и тот же, собственный, разработанный производителем: Arduino сначала тянет линию данных вниз на 18–30 мс, этим она говорит «дай замер», а датчик в ответ отдаёт 40 бит, где единица это около 70 мкс, а ноль около 26–28 мкс. Провод до датчика при этом работает как открытый коллектор: в покое линию держит подтяжка, и именно поэтому подтяжка обязательна.

Отсюда практический вывод. Без подтяжки линия данных висит в воздухе, Arduino не может отличить ноль от единицы, и вместо замера получает мусор, который библиотека честно превращает в NAN. Подтягивающий резистор нужен от 4,7 до 10 кОм, классическое значение 10 кОм подходит всем. Второй вывод, который стоит помнить, длина провода до датчика. При трёх метрах и более сигнал уже подъезжает искажённым, и надёжнее питать датчик от 5 В, а не от 3,3 В.

Код: чтение температуры и влажности

#include "DHT.h"
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}
 
void loop() {
  float t = dht.readTemperature();
  float h = dht.readHumidity();
  Serial.print("T=");
  Serial.print(t);
  Serial.print(" H=");
  Serial.println(h);
  delay(2000);  // DHT не любит частые опросы
}

В коде есть две детали, которые стоит понимать. Первая: readTemperature() и readHumidity() внутри делают один и тот же полный обмен с датчиком, так что вызывать их подряд это два одинаковых замера, а не два разных. Правильнее один раз вызвать read(), получить оба значения и работать с ними. Вторая: библиотека возвращает NAN, если замер не удался, и молчаливый NAN в Serial Monitor выглядит как «датчик сломан», хотя чаще всего дело в подтяжке или в слишком частом опросе. Строка delay(2000) это не просто вежливость: DHT11 физически не успевает отдать второй замер раньше секунды, а DHT22 держит паузу в две секунды.

Библиотеку выбирают по названию. Самый ходовой вариант это DHT sensor library от Adafruit: она тянет за собой ещё и Adafruit Unified Sensor, поэтому при установке из менеджера подтянется вторая. Есть и более лёгкая DHT11 library, где всё написано в одном файле и ничего тянуть не нужно. Для ESP32 существует отдельная DHTesp: она использует другую реализацию таймера и работает заметно устойчивее, потому что обычная библиотека на ESP32 опаздывает с опросом.

DHT11 vs DHT22: что выбрать

Разница в цене обычно небольшая, и если датчик выбирают один раз, мы берём DHT22. Дело в диапазоне: DHT11 физически не измеряет температуру ниже нуля, то есть для уличного термометра он не годится вообще, а DHT22 работает и в мороз. Плюс DHT11 выдаёт целые числа и слегка «прыгает» между соседними градусами, а DHT22 отдаёт значения с десятыми долями. Единственный аргумент за DHT11 это цена и то, что он встречается в учебных наборах.

Тупик: датчик молчит, хотя подтяжка на месте

Случай из нашей практики: DHT11 на макетке, подтяжка 10 кОм, питание 5 В, всё по схеме, а в мониторе порта стабильно NAN. Мы перепроверили ноги, переставили датчик, заменили библиотеку на более простую, перечитали протокол и решили, что модуль бракованный.

Модуль был в порядке. Проблема была в том, что мы считали датчик сразу после подачи питания: в этот момент внутренняя схема выходит из режима сна, и первый запрос она не обслуживает. Как только мы добавили паузу перед первым чтением, замер появлялся сразу и дальше шёл стабильно. Второй по важности случай тот же по симптому, но с другой причиной: провод DATA был воткнут в соседнее гнездо макетки, и линия просто не доходила до датчика. С тех пор у нас порядок проверки зафиксирован: питание, подтяжка, ноги, пауза после включения, и только потом замена железа.

Личный опыт: где мы ставили датчик и почему он врал

Замеры в комнате у DHT11 расходились с показаниями обычного термометра, и мы искали ошибку в коде, пока не обратили внимание на место установки. Датчик был закреплён прямо над платой, а Arduino под нагрузкой сама греется. Корпус датчика тоже нагревается: он измеряет температуру воздуха вокруг себя, и если это воздух над греющейся платой, замер будет завышен на градус-полтора.

Как только мы вынесли датчик на отдельную проволоку в сторону от платы, показания почти сравнялись с термометром. Ещё один эффект мы наблюдали при работе в теплице: там влажность меняется медленно, и датчик успевает за ней следовать, но если закрыть его коробкой, он меряет воздух внутри коробки, а не вокруг неё. Общий вывод, который мы записали себе: датчик климата измеряет воздух в том месте, где стоит, и это место надо выбирать так же внимательно, как сам датчик.

Авторская позиция: какой датчик климата взять

Мы советуем начинать с DHT11 только ради экономии: его почти всегда уже лежит в наборе, и он прощает ошибки, потому что недорогой и легко заменяемый. Как только в проекте появляется решение, зависящее от показаний (термостат, вентилятор, запись в лог), мы переходим на DHT22 или вовсе на BME280.

Причина в том, что DHT11 не умеет ничего, кроме температуры и влажности, и выдаёт их целыми числами с погрешностью в пару градусов. BME280 даёт то же самое плюс атмосферное давление, работает по I2C, не занимает отдельный пин с подтяжкой и заметно лучше ведёт себя на длинных проводах. Для учебного термостата внутри комнаты DHT11 достаточно, для погодной станции на улице мы берём BME280 в защищённом корпусе, и гайд по BME280 разбирает его подробно. Отдельно скажем про DS18B20: он меряет только температуру, зато в герметичном корпусе и с точностью около половины градуса, поэтому в воде или в холодильнике он лучше любого DHT.

Частые вопросы