Термометр-гигрометр на Arduino: DHT22 + дисплей

DHT11 против DHT22: таблица, которая закрывает спор

Практическое правило: там, где вы решаете «надеть свитер или нет», хватает DHT11 — погрешность 2 °C глаз не различит. Там, где показания превращаются в действия (реле вентилятора, форточка, отчёт по теплице), разница уже критична: DHT11 скажет «25 °C», когда DHT22 честно покажет 27, и вентилятор либо будет молчать, либо наматывает часы впустую. Разницу двух сенсоров на живом графике я показывал в уроке про отличия DHT11 и DHT22.

Три сценария: комната, улица, теплица

• Комната — прибор на полке: DHT22 + LCD, питание от USB-зарядки; вопрос «норм ли дома» закрывается навсегда
• Улица — датчик под козырьком с южной стороны, кабель 2-5 м, корпус из киндера или распаячной коробки; минус и роса требуют DHT22, DHT11 на морозе просто лжёт
• Теплица — уже система: порог влажности включает вытяжку через реле, при жаре приоткрывается форточка на серво; обе автоматики разобраны в уроках про вытяжку и про форточку

Мой совет по размещению: датчик не любит прямое солнце и сквозняк от самой вытяжки — повесьте его в полутора метрах от вентилятора, иначе система будет включать сама себя от собственного воздуха. Распиновку с расцветкой проводов и нюансами монтажа я свёл в обзоре подключения DHT22.

Схема: DHT22, LCD 1602 I2C и реле вентилятора

• DHT22: ножка 1 — 5 В, ножка 2 — DATA на D2, ножка 4 — GND; резистор 10 кОм между 1 и 2 (часто уже на модуле)
• LCD 1602 с модулем I2C (адрес обычно 0x27): SDA — A4, SCL — A5, питание 5 В
• Реле-модуль 1 канал (80-150 ₽): IN — на D8, VCC — 5 В, GND — общий; вентилятор коммутируем контактами COM/NO
• Вентилятор 12 В питается от своего блока, реле лишь замыкает цепь; земли блока вентилятора и Arduino соединять не обязательно

Скетч: показания на экране и реле с гистерезисом

Скетч ниже — цельный прибор: температура и влажность на LCD, дубль в Serial, включение вентилятора по жаре 27 °C и выключение ниже 25 °C. Запустите его в симуляторе и покрутите ползунок температуры датчика на стенде — реле щёлкает по порогам, а на LCD всё живое. На реальном железе код работает без изменений:

// Термогигрометр с реле вытяжки: DHT22 на D2, LCD по I2C, реле на D8.
#include <DHT.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
 
DHT dht(2, DHT22);                 // DATA на D2
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
 
const int RELE = 8;                // IN модуля реле
const float TEMP_ON = 27.0;        // включаем вентилятор от 27 °C
const float TEMP_OFF = 25.0;       // выключаем ниже 25 °C (гистерезис 2 °C)
bool fanOn = false;
 
unsigned long lastRead = 0;
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  pinMode(RELE, OUTPUT);
  digitalWrite(RELE, LOW);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Termo-gigrometr");
}
 
void loop() {
  if (millis() - lastRead < 2000) return; // DHT22: раз в 2 секунды
  lastRead = millis();
 
  float t = dht.readTemperature();
  float h = dht.readHumidity();
  if (isnan(t) || isnan(h)) {            // сорванное чтение — не рисуем мусор
    Serial.println("DHT не отвечает: DATA, питание или подтяжка 10 кОм");
    return;
  }
 
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("T=");
  lcd.print(t, 1);
  lcd.write(223);                        // глиф градуса HD44780
  lcd.print("C   ");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Vlazhnost ");
  lcd.print(h, 0);
  lcd.print("%");
 
  Serial.print("t=");  Serial.print(t, 1);
  Serial.print("  h="); Serial.println(h, 0);
 
  if (!fanOn && t >= TEMP_ON) {
    fanOn = true;
    digitalWrite(RELE, HIGH);
    Serial.println("вентилятор: ВКЛ");
  }
  if (fanOn && t <= TEMP_OFF) {
    fanOn = false;
    digitalWrite(RELE, LOW);
    Serial.println("вентилятор: ВЫКЛ");
  }
}

Строку «Termo-gigrometr» я пишу латиницей не из вредности: знакогенератор HD44780 не содержит кириллицы, и русские буквы без библиотечных глифов превращаются в мусор. Тему экрана я добиваю в уроке про термогигрометр на LCD, а там же — про хвост из пробелов после чисел, без которого старые цифры торчат на экране при смене знака.

Почему реле включают по гистерезису, а не по порогу

Вариант «вентилятор включается при 26 °C и всё» глючит на границе: показания плавают на десятые градуса, реле начинает стрекотать — включилось, выключилось, и так сотни раз за вечер. Контактная пара при таком режиме живёт недели. Гистерезис разделяет пороги: включение при 27, выключение при 25 — между ними система спокойна, как бы температура ни колебалась. Чем шире окно, тем реже щёлкает реле; для бытовой вытяжки окно в 2 °C — мой рабочий стандарт.

Той же логикой настраиваются пороги влажности для погреба и уставки инкубатора, а чтобы их можно было менять без перепрошивки, значения сохраняют в EEPROM — готовый приём разобран в уроке про пороги в EEPROM.

Грабли, на которые я налетал

• NaN в мониторе — 90% случаев: перепутаны DATA и VCC, обрыв провода или датчик дальше 5-10 м без нормальной подтяжки
• Показания врут на 3-5 °C — датчик стоит вплотную к самому вентилятору или над блоком питания: сдвиньте его от тепла
• DHT11 на улице зимой молчит — его диапазон начинается с 0 °C; минус читает только DHT22
• Реле щёлкает, а вентилятор не крутит — перепутаны COM и NO на клеммах, либо вентилятор питается от того же 5 В Arduino и просаживает плату
• Экран показывает иероглифы — адрес I2C не 0x27, а 0x3F: запустите сканер шины и подставьте честный адрес

Частые вопросы