DHT11 대 DHT22: 어떤 Arduino 온도 및 습도 센서가 더 낫나요?

아두이노 프로젝트 개발 과정에서 적절한 센서를 선택하는 것은 정확도와 시스템 기능을 모두 좌우하기 때문에 매우 중요합니다. 온도 및 습도 센서 제품군에는 DHT11과 DHT22라는 두 가지 주요 제품이 있습니다. 이 센서들은 비용 효율적인 솔루션과 간편한 작동 방식을 제공하기 때문에 홈 자동화 시스템 및 기상 관측소를 포함한 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

이 센서들의 초기 유사성은 프로젝트 성과에 영향을 미치는 근본적인 차이점을 가리고 있습니다. 이 블로그에서 바로 확인하실 수 있습니다. DHT11과 DHT22를 명확하고 간단하게 비교해 드립니다. 이 정보는 요구 사항에 가장 적합한 센서를 선택하는 데 도움이 될 것입니다.

DHT 센서란 무엇인가요?

DHT는 디지털 습도 및 온도를 의미합니다. 이 모듈은 두 가지 주요 역할을 합니다.

•  온도 측정

•  습도 측정

DHT 센서는 간단한 내부 구성 요소를 사용하여 작동합니다. 각 센서 내부에는 정전식 습도 센서와 서미스터가 환경 조건을 측정합니다. 이러한 측정값은 온보드 칩에서 처리되어 디지털 신호로 출력됩니다.

센서는 내부적으로 아날로그 신호를 처리합니다. 하지만 아두이노로 전송하기 전에 디지털 데이터로 변환하기 때문에 ADC를 다루거나 신호 필터링을 할 필요가 없습니다. 이것이 초보자들이 DHT 센서를 선호하는 이유입니다. 또한, 데이터를 얻는 데 단 하나의 와이어만 필요합니다. 따라서 DHT 센서는 핀 수가 제한된 프로젝트에 적합합니다.

다음에서 사용되는 것을 볼 수 있습니다.

•  기상 관측소

•  온실 가스 모니터링

•  스마트 온도 조절기

•  사물인터넷 프로젝트

DHT11과 DHT22, 두 가지 주요 유형이 있습니다. 각 유형에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

  

   

습도 센서는 어떻게 작동하나요?

습도 센서는 공기 중 수증기의 양을 측정합니다. 물방울을 직접 감지하는 것이 아니라, 습도가 전기적 특성에 미치는 영향을 감지합니다.

몇 가지 유형이 있지만, DHT11과 DHT22는 모두 정전식 감지를 사용합니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.

•  센서 내부에는 습기를 흡수하는 재료(보통 폴리머나 세라믹)로 된 작은 층이 있습니다.

•  이 층은 기본 커패시터처럼 두 전극 사이에 있습니다.

•  습도가 증가할수록 더 많은 수증기가 흡수됩니다.

•  물질의 정전용량이 변하고 센서가 이 변화를 감지합니다.

•  이러한 변화는 디지털 습도 값으로 변환됩니다.

온도를 측정하는 서미스터도 내장되어 있습니다. 따뜻한 공기는 차가운 공기보다 수분 함량이 높기 때문에 이 기능이 중요합니다. 따라서 센서가 자동으로 온도를 조절합니다.

용량성 센서(DHT 등)를 좋은 선택으로 만드는 요소는 다음과 같습니다.

•  시간이 지나도 안정적인 판독값.

•  낮은 전력 소비.

•  크기가 작아 임베디드 시스템에 적합합니다.

•  간편한 디지털 출력 - Arduino에 ADC가 필요하지 않습니다.

정전용량형 습도 센서는 물방울을 직접 "감지"하지 않습니다. 대신, 공기 중 수분으로 인한 유전율 변화에 반응합니다. 이러한 변화는 센서 칩이 해석하는 커패시터 값을 변화시킵니다. 이 센서는 공장에서 교정되므로 반응 곡선을 수동으로 조정할 필요가 없습니다.

저항성이나 열 감지 등 다른 센서 유형도 있지만 대부분의 취미 생활과 IoT 프로젝트에는 정전식 센서가 적합합니다.

DHT11 센서 개요

저렴한 것부터 시작해 보겠습니다. DHT11은 초보자 프로젝트에 널리 사용되는 기본적인 아두이노 습도 센서입니다. 프로젝트에 높은 정확도가 필요하지 않다면 좋은 선택입니다.

제공되는 기능은 다음과 같습니다.

•  온도 범위: 0 ° C ~ 50 ° C

•  습도 범위: 20% ~ 90%

•  온도 정확도: ± 2 ° C

•  습도 정확도: ± 5 %

•  샘플링 속도: 초당 1회 판독

•  전압: 3.3V ~ 5V

•  산출: 디지털 신호

대부분의 실내 프로젝트에 충분히 빠릅니다. 매초마다 측정값을 확인할 수 있죠. 실내 센서로는 충분한 속도입니다.

모듈은 간단합니다. 보통 3핀 또는 4핀짜리 파란색 모듈이 제공됩니다. DHT11 핀 배치는 간단합니다.

•  VCC

•  Data

•  NC

•  GND

데이터 라인에 풀업 저항이 필요합니다. 그렇지 않으면 측정값의 신뢰성이 떨어질 수 있습니다. 하지만 DHT11에는 한계가 있습니다. 추운 환경에서는 성능이 떨어지고 0°C 이하에서는 제대로 작동하지 않습니다. 또한, ±2°C 이상의 온도 정확도가 필요한 프로젝트에서는 DHT11이 적합하지 않을 수 있습니다.

사용 사례:

•  홈 센서

•  학교 프로젝트

•  기본 Arduino 디스플레이

또한 야외 또는 장기 설치에는 적합하지 않습니다. 특히 근거리 극한 환경에서는 교정 정확도가 제한적입니다. 시간이 지남에 따라 또는 습도가 높을 경우 불안정해질 수 있습니다.

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DHT22 센서 개요

DHT22는 더욱 발전된 기술입니다. 향상된 정확도와 더 넓은 작동 범위를 제공하며, 더욱 신뢰할 수 있는 데이터가 필요한 애플리케이션에 더 적합합니다.

명세서:

•  온도 범위: -40 ° C ~ 80 ° C

•  습도 범위: 0% ~ 100%

•  온도 정확도: ± 0.5 ° C

•  습도 정확도: ±2% ~ 5%

•  샘플링 속도: 2초마다

•  전압: 3V ~ 6V

•  산출: 16비트 디지털 데이터

언뜻 보기에는 2초 지연이 느리게 느껴질 수 있습니다. 하지만 대부분의 모니터링 애플리케이션에서는 괜찮습니다. 매초마다 데이터가 필요한 경우는 거의 없습니다. DHT11과 달리 이 기능은 영하의 환경에서도 작동합니다. 이 기능은 기상 관측소에 매우 중요합니다.

DHT22는 DHT11보다 크기가 약간 더 큽니다. 일반적으로 흰색 케이스로 제공됩니다. 브레드보드나 헤더에 쉽게 연결할 수 있도록 미리 납땜된 모듈이 제공됩니다. 또한, DHT22는 통신 프로토콜 속도가 느리기 때문에 긴 케이블의 간섭에 약간 더 민감합니다.

단점을 생각해 보세요. DHT22는 가격이 약간 더 비쌉니다. 또한 배선 품질에 더 민감합니다. 케이블이 길어 차폐선을 사용하거나 안정성을 위해 커패시터를 사용하지 않으면 신호 문제가 발생할 수 있습니다.

사용 사례:

•  기상 시스템

•  스마트 농업

•  HVAC 제어

•  산업용 센서

간단히 말해서, 정확성이 중요하다면 DHT22를 사용하고, 예산이 중요하다면 DHT11을 고집하세요.

DHT11 대 DHT22: 직접 비교

두 가지를 직접 비교해 보겠습니다. 더 명확하게 설명하기 위해 간단한 표를 준비했습니다.

특색	DHT11	DHT22(AM2302)
온도 범위	0는 ° C를 50하는 C를 °	-40 ° C는 ° C를 80하기
습도 범위	20 % ~ 90 % RH	0 % ~ 100 % RH
온도 정확도	± 2 ° C	± 0.5 ° C
습도 정확도	± 5 % RH	± 2 % RH
샘플링 속도	1Hz(초당 1회 판독)	0.5Hz(1초당 2회 판독)
전원 공급 장치	3.3V에서 5.5V	3.3V에서 6V
신호 출력	디지털(단선)	디지털(단선)
가격	낮 춥니 다	약간 높은
중량	작게	확대

이제 실제 사용에 대해 이야기해 보겠습니다.

•  정확성: DHT22가 압도적으로 우수합니다. 정확한 환경 측정이 필요하다면 타협하지 마세요.

•  범위: 다시 DHT22입니다. 영하 온도와 100% 습도를 읽을 수 있습니다. DHT11은 그렇지 못합니다.

•  가격: DHT11은 더 저렴합니다. 교실이나 취미 프로젝트용으로 여러 개의 센서를 제작하는 경우 비용 절감에 도움이 됩니다.

•  속도: DHT11은 22초마다 데이터를 전송합니다. DHT1는 XNUMX초마다 데이터를 전송합니다. 하지만 대부분의 애플리케이션에서는 XNUMX초 지연이 크게 느껴지지 않습니다.

•  내구성 : DHT22는 혹독한 환경에서도 더 오래 지속되는 경향이 있습니다.

"아두이노에 가장 적합한 습도 센서는 무엇일까?"라고 자문해 보신다면, 글쎄요, 상황에 따라 다릅니다. 특히 야외나 극한 환경에서 더 높은 정확도와 신뢰성이 요구되는 프로젝트의 경우 DHT22가 더 나은 선택입니다. 빠른 프로토타입 제작과 기본적인 용도로는 DHT11이면 충분합니다.

아두이노로 DHT 센서를 사용하는 방법

두 센서는 같은 방식으로 Arduino에 연결됩니다.

너는 필요할거야:

•  DHT11 또는 DHT22 센서

•  아두이노 보드(우노, 나노 등)

•  점퍼 와이어

•  10k옴 풀업 저항기(중요!)

DHT11 핀아웃과 DHT22 핀아웃은 일반적으로 다음과 같습니다.

1. VCC

2. 데이터

3. NC (연결되지 않음)

4. GND

어떤 모듈은 핀이 3개뿐인데, 괜찮습니다. 어떤 모듈에서는 세 번째 핀(NC)이 생략되어 VCC, 데이터, GND만 남을 수도 있습니다.

단계별 설정:

•  Arduino의 VCC를 5V에 연결합니다(3.3V도 가능합니다)

•  GND를 GND에 연결하세요

•  데이터 핀을 디지털 핀(예: D2)에 연결합니다.

•  VCC와 데이터(풀업) 사이에 10k 저항을 배치합니다.

그런 다음 Adafruit를 사용하여 DHT 라이브러리를 설치하세요. Arduino IDE를 열고 다음 위치로 이동하세요.

스케치 → 라이브러리 포함 → 라이브러리 관리 → "DHT" 검색 → Adafruit의 "DHT 센서 라이브러리" 설치

설치가 완료되면 다음으로 이동하세요.

파일 → 예제 → DHT 센서 라이브러리 → DHT 테스터

센서 유형을 선택하세요:

#define DHTTYPE DHT11 // 또는 DHT22

코드를 업로드하고 직렬 모니터를 여세요. 온도와 습도 값이 출력되는 것을 볼 수 있을 겁니다.

일반적인 문제와 해결책은 다음과 같습니다.

발행물	가능한 원인	제안된 수정 사항
판독값이 없습니다	풀업 저항이 없거나 올바르지 않음	VCC와 데이터 라인 사이에 10kΩ 저항기가 제대로 연결되었는지 확인하세요.
NaN(숫자가 아님)	코드에 잘못된 핀 또는 잘못된 센서 유형이 정의되었습니다.	핀 번호를 확인하고 #define DHTTYPE DHT11 또는 DHT22가 센서와 일치하는지 확인하세요.
긴 전선으로 인해 불안정함	케이블 길이로 인한 신호 저하	VCC와 GND에 커패시터를 사용하거나 차폐 케이블로 전환하세요.

이 센서는 초보자도 쉽게 사용할 수 있습니다. 제대로 연결하면 5분 안에 작동시킬 수 있습니다.

 

   

맺음말

DHT11 vs DHT22 — 어떤 것을 선택해야 할까요? 실험 중이거나 기본을 배우고 있다면 DHT11은 저렴하고 사용하기 편리하여 초보자에게 적합합니다. 하지만 정확도가 낮고 측정 범위가 좁으며 추운 환경에서는 성능이 떨어지는 단점이 있습니다.

반면 DHT22는 더 나은 성능을 원하는 사용자에게 적합합니다. 더 정확하고, 극한의 환경에서도 작동합니다. 가격은 약간 더 비싸지만 큰 차이는 없습니다.

프로젝트에 식물 모니터링, 스마트 홈, 실외 스테이션 또는 정밀한 기후 제어가 포함된다면 DHT22를 선택하세요. 충분히 가치가 있습니다. 하지만 학교 데모나 주말 프로젝트라면 DHT11로도 충분합니다.

가장 좋은 점은 두 센서 모두 아두이노와 완벽하게 호환된다는 것입니다. 연결 후 코드를 업로드하고 모니터링을 시작하면 됩니다. 이제 두 센서의 차이점을 이해했으니 프로젝트에 적합한 센서를 선택할 수 있습니다. 온실의 습도를 측정하든 차고의 온도를 기록하든, 필요한 도구는 모두 갖추고 있습니다.