DHT11 مقابل DHT22: أي مستشعر درجة الحرارة والرطوبة Arduino أفضل؟

يُعد اختيار المستشعرات المناسبة أمرًا بالغ الأهمية أثناء تطوير مشاريع أردوينو، إذ يُحدد دقة النظام ووظائفه. تتميز فئة مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة بمنتجين رئيسيين: DHT11 وDHT22. ويُستخدم هذان المستشعران على نطاق واسع في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك أنظمة أتمتة المنازل ومحطات الأرصاد الجوية، نظرًا لحلولهما الاقتصادية وسهولة تشغيلهما.

يُخفي التشابه الأولي بين هذه المستشعرات اختلافات جوهرية تؤثر على أداء مشروعك. هذه المدونة تُغطي كل ما تحتاج إليه. ستحصل على مقارنة واضحة وبسيطة بين DHT11 وDHT22. ستساعدك هذه المعلومات في اختيار المستشعر الأنسب لاحتياجاتك.

ما هي أجهزة استشعار DHT؟

DHT هو اختصار لـ Digital Humidity and Temperature (الرطوبة ودرجة الحرارة الرقمية). لهذه الوحدات وظيفتان رئيسيتان:

•  قياس درجة الحرارة

•  قياس الرطوبة

تعمل مستشعرات DHT باستخدام مكونات داخلية بسيطة. داخل كل مستشعر، يوجد مستشعر رطوبة سعوي ومقاوم حراري لقياس الظروف البيئية. تُعالج هذه القياسات بواسطة شريحة مدمجة، وتُخرج البيانات كإشارة رقمية.

داخليًا، يُعالج المستشعر الإشارات التناظرية، ولكنه يُحوّلها إلى بيانات رقمية قبل إرسالها إلى جهاز أردوينو، مما يُجنّبك عناء استخدام المحولات التناظرية إلى الرقمية أو فلترة الإشارات. لهذا السبب يُفضّلها المبتدئون. بالإضافة إلى ذلك، لا تحتاج سوى سلك واحد للحصول على البيانات. هذا ما يجعل مستشعرات DHT مثالية للمشاريع ذات الدبابيس المحدودة.

سوف تراها مستخدمة في:

•  محطات الطقس

•  مراقبة البيوت الزجاجية

•  الحرارة الذكية

•  مشاريع إنترنت الأشياء

هناك نوعان رئيسيان: DHT11 وDHT22. إليكم نظرة عن كثب على كل منهما.

كيف تعمل أجهزة استشعار الرطوبة؟

تقيس مستشعرات الرطوبة كمية بخار الماء في الهواء. لا ترصد هذه المستشعرات قطرات الماء مباشرةً، بل ترصد تأثير الرطوبة على الخواص الكهربائية.

هناك عدة أنواع، لكن DHT11 وDHT22 كلاهما يستخدمان الاستشعار السعوي. إليك كيفية عمله:

•  توجد داخل المستشعر طبقة صغيرة من مادة تمتص الرطوبة (عادةً ما تكون عبارة عن بوليمر أو سيراميك).

•  تقع هذه الطبقة بين قطبين، مثل المكثف الأساسي.

•  مع زيادة الرطوبة، يتم امتصاص المزيد من بخار الماء.

•  تتغير سعة المادة ويلاحظ المستشعر هذا التحول.

•  يتم تحويل هذا التغيير إلى قيمة رطوبة رقمية.

كما أنها مزودة بمقياس حرارة مدمج لقراءة درجة الحرارة. وهذا مهم لأن الهواء الدافئ يحتفظ برطوبة أكثر من الهواء البارد. لذا، يقوم المستشعر بضبطها تلقائيًا.

إليك ما يجعل أجهزة الاستشعار السعوية (مثل DHTs) خيارًا جيدًا:

•  قراءات مستقرة على مر الزمن.

•  انخفاض استهلاك الطاقة.

•  حجم صغير، مثالي للأنظمة المضمنة.

•  إخراج رقمي سهل - لا يتطلب محول تناظري رقمي على جهاز Arduino الخاص بك.

لا تستشعر مستشعرات الرطوبة السعوية قطرات الماء مباشرةً، بل تستجيب لتغيرات ثابت العزل الكهربائي الناتجة عن رطوبة الهواء. يُغيّر هذا التغير قيمة المكثف، التي تُفسّرها شريحة المستشعر. هذه المستشعرات مُعايرة في المصنع، ما يعني عدم الحاجة إلى تعديل منحنى استجابتها يدويًا.

توجد أنواع أخرى من أجهزة الاستشعار، مثل أجهزة الاستشعار المقاومة أو الحرارية، ولكن بالنسبة لمعظم مشاريع الهواة ومشاريع إنترنت الأشياء، فإن أجهزة الاستشعار السعوية هي المكان المثالي.

نظرة عامة على مستشعر DHT11

لنبدأ بالجهاز الأرخص. DHT11 هو مستشعر رطوبة أساسي من Arduino، ويُستخدم على نطاق واسع في مشاريع المبتدئين. إنه خيار ممتاز إذا كان مشروعك لا يحتاج إلى دقة فائقة.

إليك ما تقدمه:

•  نطاق درجة الحرارة: من 0 إلى 50 درجة مئوية

•  تتراوح نسبة الرطوبة: 20٪ إلى 90٪

•  دقة درجة الحرارة: ± 2،XNUMX درجة مئوية

•  دقة الرطوبة: ± 5٪

•  معدل أخذ العينات:قراءة واحدة في الثانية

•  الجهد االكهربى: 3.3 فولت إلى 5 فولت

•  الناتج:الإشارة الرقمية

إنه سريع بما يكفي لمعظم المشاريع الداخلية. يمكنك الحصول على قراءات كل ثانية. هذا أكثر من كافٍ لجهاز استشعار الغرفة.

الوحدة بسيطة. عادةً ما تحصل على وحدة زرقاء بثلاثة أو أربعة دبابيس. توصيلات DHT3 بسيطة:

•  VCC

•  البيانات

•  NC

•  GND

يلزم وجود مقاومة السحب على كابل البيانات. وإلا، فقد تكون قراءاتك غير موثوقة. مع ذلك، فإن DHT11 له حدود. فهو لا يعمل بكفاءة في البيئات الباردة، ولن يعمل بشكل صحيح تحت 0 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان مشروعك يتطلب دقة في درجة الحرارة أعلى من ±2 درجة مئوية، فقد لا يكون DHT11 مناسبًا.

استخدم حالات:

•  أجهزة استشعار المنزل

•  مشاريع مدرسية

•  شاشات Arduino الأساسية

كما أنه ليس مثاليًا للإعدادات الخارجية أو طويلة المدى. دقة معايرة هذا الجهاز محدودة، خاصةً في الظروف الجوية القاسية القريبة. وقد يفقد استقراره مع مرور الوقت والتعرض للرطوبة العالية.

حول PCBasic

الوقت هو المال في مشاريعك - و PCBasic يحصل عليه. PCBasic هو شركة تجميع لوحات الدوائر المطبوعة الذي يُعطي نتائج سريعة وخالية من العيوب في كل مرة. خدمات تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تشمل دعمًا هندسيًا متخصصًا في كل خطوة، مما يضمن أعلى جودة في كل لوحة. بصفتنا شركة رائدة الشركة المصنعة لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور, نقدم حلاً شاملاً يُبسط سلسلة التوريد الخاصة بك. تعاون مع فريقنا المتطور مصنع نموذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتحقيق تحولات سريعة ونتائج متفوقة يمكنك الوثوق بها.

نظرة عامة على مستشعر DHT22

DHT22 أكثر تطورًا، إذ يوفر دقةً مُحسّنة، ونطاق تشغيل أوسع، وهو أكثر ملاءمةً للتطبيقات التي تتطلب بيانات أكثر موثوقية.

مواصفات:

•  نطاق درجة الحرارة: -40 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية

•  تتراوح نسبة الرطوبة: 0٪ إلى 100٪

•  دقة درجة الحرارة: ± 0.5،XNUMX درجة مئوية

•  دقة الرطوبة: ±2% إلى 5%

•  معدل أخذ العينات: كل ثانيتين

•  الجهد االكهربى: 3 فولت إلى 6 فولت

•  الناتج: بيانات رقمية 16 بت

للوهلة الأولى، قد يبدو هذا التأخير الذي يبلغ ثانيتين بطيئًا. مع ذلك، فهو مناسب لمعظم تطبيقات المراقبة. نادرًا ما تحتاج إلى بيانات كل ثانية. بخلاف DHT2، يعمل هذا الجهاز في ظروف التجمد. هذه القدرة أساسية لمحطات الأرصاد الجوية.

DHT22 أكبر حجمًا بقليل من DHT11. يأتي عادةً بغلاف أبيض. ستجد وحدات ملحومة مسبقًا يسهل توصيلها بلوحات التجارب أو الموصلات. علاوة على ذلك، يتميز DHT22 بحساسية أعلى للتداخل عبر الكابلات الطويلة نظرًا لبطء بروتوكول الاتصال.

هل تفكر في العيوب؟ سعر DHT22 أعلى قليلاً. كما أنه أكثر حساسية لجودة الأسلاك - فالكابلات الطويلة قد تُسبب مشاكل في الإشارة ما لم تستخدم أسلاكًا محمية أو مكثفات لضمان الاستقرار.

استخدم حالات:

•  أنظمة الطقس

•  الزراعة الذكية

•  تحكم التكييف

•  أجهزة الاستشعار الصناعية

باختصار: إذا كانت الدقة مهمة، فاختر DHT22. وإذا كانت الميزانية مهمة، فاستمر في DHT11.

DHT11 مقابل DHT22: مقارنة مباشرة

لنقارن بينهما مباشرةً. إليك جدول سريع لتوضيح الأمور:

الآن، دعونا نتحدث عن الاستخدام في العالم الحقيقي.

•  الدقة:DHT22 يتفوق بفارق كبير. إذا كنت بحاجة إلى قراءات بيئية دقيقة، فلا تتنازل.

•  المدىمرة أخرى، DHT22. يمكنه قراءة درجات حرارة التجمد ورطوبة ١٠٠٪. DHT100 ببساطة لا يستطيع.

•  السعر الأساسيDHT11 أرخص. إذا كنت تُركّب عدة مستشعرات لفصل دراسي أو مشروع هواية، فهو يوفر عليك التكاليف.

•  سرعةيرسل DHT11 البيانات كل ثانية. يرسلها DHT22 كل ثانيتين. ولكن في معظم التطبيقات، لا يُلاحظ هذا التأخير الذي يبلغ ثانية واحدة.

•  المتانة:يميل DHT22 إلى الاستمرار لفترة أطول في الظروف القاسية.

إذا كنت تتساءل "ما هو أفضل مستشعر رطوبة لأردوينو؟"، فالأمر يعتمد على عدة عوامل. بالنسبة للمشاريع التي تتطلب دقة وموثوقية أعلى، خاصةً في الظروف الخارجية أو القاسية، يُعدّ DHT22 الخيار الأمثل. أما للنماذج الأولية السريعة والاستخدامات البسيطة، فيكفي DHT11.

كيفية استخدام مستشعرات DHT مع Arduino

يتصل كلا المستشعرين بـArduino بنفس الطريقة.

سوف تحتاج إلى:

•  مستشعر DHT11 أو DHT22

•  لوحة Arduino (Uno، Nano، إلخ.)

•  أسلاك العبور

•  مقاومة سحب 10 كيلو أوم (مهمة!)

عادةً ما تكون دبابيس DHT11 ودبابيس DHT22 على النحو التالي:

1. سي سي

2. البيانات

3. NC (غير متصل)

4. GND

بعض الوحدات تحتوي على ثلاثة أطراف فقط. لا بأس بذلك. في بعض الوحدات، قد يُحذف الطرف الثالث (NC)، مما يترك فقط أطراف VCC وData وGND.

الإعداد خطوة بخطوة:

•  قم بتوصيل VCC بـ 5 فولت على Arduino (يعمل 3.3 فولت أيضًا)

•  ربط GND بـ GND

•  قم بتوصيل دبوس البيانات بأي دبوس رقمي (على سبيل المثال، D2)

•  ضع مقاومة 10 كيلو أوم بين VCC و Data (سحب لأعلى)

بعد ذلك، ثبّت مكتبة DHT باستخدام Adafruit. افتح بيئة التطوير المتكاملة Arduino IDE. انتقل إلى:

رسم تخطيطي ← تضمين المكتبة ← إدارة المكتبات ← البحث عن "DHT" ← تثبيت "مكتبة مستشعر DHT" من Adafruit

بمجرد التثبيت، انتقل إلى:

ملف ← أمثلة ← مكتبة مستشعرات DHT ← جهاز اختبار DHT

اختر نوع المستشعر الخاص بك:

#define DHTTYPE DHT11 // أو DHT22

حمّل الكود وافتح شاشة المراقبة التسلسلية. ستبدأ برؤية قيم درجة الحرارة والرطوبة مطبوعة.

فيما يلي المشكلات الشائعة وحلولها.

هذه المستشعرات سهلة الاستخدام للمبتدئين. ستعمل في أقل من خمس دقائق إذا تم توصيلها بشكل صحيح.

الخاتمة

DHT11 مقابل DHT22 - أيهما تختار؟ إذا كنت تُجري تجارب أو تتعلم الأساسيات، فإن DHT11 اقتصادي وسهل الاستخدام، مما يجعله مثاليًا للمبتدئين. ومع ذلك، له بعض القيود: دقة منخفضة، نطاق قياس أضيق، وأداء ضعيف في البيئات الباردة.

من ناحية أخرى، يُعد DHT22 مناسبًا لمن يبحثون عن أداء أفضل. فهو أكثر دقة، ويتحمل الظروف القاسية. سعره أعلى قليلًا، ولكن ليس كثيرًا.

إذا كان مشروعك يتضمن مراقبة النباتات، أو المنازل الذكية، أو محطات الطاقة الخارجية، أو التحكم الدقيق في المناخ، فاختر DHT22. إنه يستحق العناء. ولكن إذا كان مشروعك عرضًا توضيحيًا لمدرسة أو بناءً في عطلة نهاية الأسبوع، فإن DHT11 سيفي بالغرض.

الأفضل هو أن كلاهما يعمل بسلاسة مع أردوينو. بمجرد الاتصال، ما عليك سوى تحميل الكود وبدء المراقبة. بعد أن فهمت الفرق بينهما، يمكنك اختيار المستشعر المناسب لمشروعك. سواء كنت ترغب في قياس الرطوبة في دفيئة أو تسجيل درجات الحرارة في مرآبك، لديك الأدوات اللازمة.