Симулятор датчика температуры: проверьте DHT11, DHT22 и DS18B20 без платы

Что проверяется в браузере за пять минут

Стенд собирается сам: датчик DHT встаёт на свою шину, в мониторе порта печатаются показания, а главное — у датчика есть ползунки температуры и влажности. Крутите ползунок — скетч реагирует, как будто к корпусу поднесли тёплую ладонь. Вся логика чтения и порогов проверяется до того, как датчик приедет с рынка: это и есть работа симулятора, а не замена макетки.

• Пошевелите ползунок температуры: в мониторе t= меняется вслед, скетч печатает строку за строкой — связь «датчик — код» жива.
• Выставьте температуру выше порога из скетча (в пробе ниже — 27): ветка термостата переключится и напечатает своё состояние.
• Верните ползунок ниже: состояние вернулось назад — флаги и гистерезис работают в обе стороны.
• Сократите интервал опроса до 100 мс и перечитайте код: модель ответит молча, а плата отзовётся nan — место для фильтра видно заранее.
• Сравните DHT22 и DHT11 на одном пине: десятые доли против целых значений — разница паспортов видна прямо в мониторе.

Скетч-проба: чтение датчика

#include <DHT.h>
 
DHT dht(2, DHT22);                 // DHT11 — замените тип здесь
 
unsigned long lastRead = 0;
const unsigned long INTERVAL = 2000;  // DHT11 хватает 1000
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}
 
void loop() {
  if (millis() - lastRead < INTERVAL) return;
  lastRead = millis();
 
  float t = dht.readTemperature();
  float h = dht.readHumidity();
  if (isnan(t) || isnan(h)) {      // срыв чтения — молчим, логику не ломаем
    Serial.println("nan");
    return;
  }
 
  Serial.print("t=");
  Serial.print(t);
  Serial.print("  h=");
  Serial.println(h);
 
  if (t >= 27.0) {
    Serial.println("vent: ON");    // порог — пример термостата
  } else if (t <= 26.0) {
    Serial.println("vent: OFF");
  }
}

Монитор печает пары t=… h=… каждые две секунды, а при пересечении порога добавляет vent: ON/OFF. Двигайте ползунок по экрану — цифра поедет вслед: это и есть живая связь. Пороги 27 и 26 взяты для примера, свои подставьте сразу; механику зазора между ними разбирает урок про термостат с гистерезисом. В движке readTemperature() отдаёт ровно значение ползунка с мелким шумом — цифры в мониторе дрожат, как у живого датчика.

Ползунок вместо датчика

Ползунок — главный инструмент страницы. Диапазон модели: от -40 до +80 °C с шагом в полградуса, влажность от 0 до 100 %. Это паспорт DHT22; у DHT11 скромнее — от 0 до +50 °C и влажность 20-90 %, так что нижние градусы проверяйте с оглядкой на свой экземпляр. Поднимайте температуру ступенями по пять градусов и заметьте, на какой ступени скетч переключился: рабочий порог найден до сборки.

Цифровые DHT и DS18B20 отдают готовые градусы через библиотеку; аналоговые — термисторы и LM35 — идут через analogRead, и там на входе число 0-1023, которое код переводит в градусы сам. Лаборатория выше именно про эту механику: ползунок — вход, число — решение. Принцип «двигай вход, смотри на реакцию» у обеих веток общий, поэтому навык переносится без переучивания.

Что видит симулятор, а что остаётся железу

Граница простая: всё, что живёт в коде, проверяется в браузере целиком; всё, что живёт в электричестве и пластике, — только на сборке. Отсюда и порядок: сначала логика на экране, потом подтяжка, конденсат и нагрев — на макетке.

Грабли, которые не всплывают на экране

• Опрос чаще интервала: DHT11 держит 1 Гц, DHT22 — раз в 2 секунды. Модель отвечает мгновенно и маскирует спешку, плата отзовётся nan — фильтр из пробы обязателен.
• Паразитный режим DS18B20: питание через сигнальную линию со строгими окнами замера. В модели он не отличим от нормального — на железе без сильной подтяжки на время конверсии термометр молчит.
• Нагрев от корпуса: датчик, приклеенный к горячей плате, покажет на 3-5 °C выше комнаты. Модель чиста — ловушка всплывает только в сборе.
• Разброс экземпляров: ±2 °C у DHT11 и ±0,5 °C у DHT22 — паспортные, а не гарантированные цифры. Сверьте с эталонным термометром, прежде чем калибровать пороги.
• Длина и качество линии: разболтанный контакт DATA рвёт показания в nan без вины кода. Провод до метра — спокойный диапазон.

Когда переходить на макетку

Когда пять проверок зелёные и пороги найдены — переносите скетч на плату без правок: подтяжка DATA 4,7-10 кОм, тот же интервал, тот же фильтр nan. Дальше железо добавит то, чего на экране нет, и это нормально: экран отвечает за голову, макетка — за руки. Уличную сборку с выносным датчиком ведёт лендинг про DHT22 на улице, а полный маршрут по датчикам лежит в разделе dht самоучителя.

Частые вопросы