====== Датчик температуры и влажности DHT-21: инструкция, примеры использования и документация ======
[[amp>product/temperature-humidity-sensor-dht21?utm_source=announce&utm_campaign=dht-21&utm_medium=wiki|Выносной датчик DHT-21 ]] предназначен для измерения температуры и влажности окружающей среды.
{{ :продукты:dht-21:img_0360.jpg?nolink |}}
===== Подключение и настройка =====
Датчик общается с управляющей электроникой по трём проводам.

При подключении к [[amp>collection/arduino?utm_source=man&utm_campaign=dht-21&utm_medium=wiki|Arduino]] или [[amp>product/iskra-js?utm_source=man&utm_campaign=dht-21&utm_medium=wiki|Iskra JS]] удобно использовать [[amp>/product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=dht-21&utm_medium=wiki|Troyka Shield]].
{{ :продукты:dht-21:dht-21.png?nolink |}}


===== Примеры работы =====
Рассмотрим примеры работы датчика температуры и влажности DHT-21 в зависимости от управляющей платформы.
==== Пример для Arduino ====
В качестве примера выведем в Serial-порт текущее значение температуры и влажности. Для запуска примера скачайте и установите библиотеку [[https://github.com/amperka/TroykaDHT|TroykaDHT]].
<code C testDHT.ino>
// библиотека для работы с датчиками серии DHT
#include <TroykaDHT.h>
// создаём объект класса DHT
// передаём номер пина к которому подключён датчик и тип датчика
// типы сенсоров: DHT11, DHT21, DHT22
DHT dht(4, DHT21);

void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}

void loop()
{
  // считывание данных с датчика
  dht.read();
  // проверяем состояние данных
  switch(dht.getState()) {
    // всё OK
    case DHT_OK:
      // выводим показания влажности и температуры
      Serial.print("Temperature = ");
      Serial.print(dht.getTemperatureC());
      Serial.println(" C \t");
      Serial.print("Temperature = ");
      Serial.print(dht.getTemperatureK());
      Serial.println(" K \t");
      Serial.print("Temperature = ");
      Serial.print(dht.getTemperatureF());
      Serial.println(" F \t");
      Serial.print("Humidity = ");
      Serial.print(dht.getHumidity());
      Serial.println(" %");
      break;
    // ошибка контрольной суммы
    case DHT_ERROR_CHECKSUM:
      Serial.println("Checksum error");
      break;
    // превышение времени ожидания
    case DHT_ERROR_TIMEOUT:
      Serial.println("Time out error");
      break;
    // данных нет, датчик не реагирует или отсутствует
    case DHT_ERROR_NO_REPLY:
      Serial.println("Sensor not connected");
      break;
  }
  
  // ждём две секунды
  delay(2000);
}
</code>
==== Пример для Iskra JS ====
Выведем данные температуры и влажности в консоль Espruino Web IDE.
<code C test-dht.js>
// подключаем библиотеку DHT22 для работы с датчиком DHT21 и создаём объект для работы с датчиком
var dht = require("DHT22").connect(P4);

// считываем данные с датчика
// выводим показания температуры и влажности в консоль
dht.read(function (a) {
  console.log("Temp is "+a.temp.toString()+" and RH is "+a.rh.toString());
});
</code>

==== Пример для Raspberry Pi ====
Выведем данные температуры и влажности в консоль Thonny.
<code C test-dht.py>
# Подключаем библиотеку для работы с пинами
from machine import Pin
# Подключаем библиотеку работы со временем
from time import sleep
# Подключаем библиотеку для работы с датчиками dht
import dht

# Создаём переменную, в которой инициализируем объект DHT
# и передаём номер пина, к которому подключен датчик.
# Датчики DHT 21 и DHT 22 инициализируются как DHT 22
dht22 = dht.DHT22(Pin(14))

# Входим в бесконечный цикл
while True:
  # Если значения с датчика приходят
  try:
    # Ожидаем 2 секунды
    sleep(2)
    # Инициализируем измерения
    dht22.measure()
    # Создаём переменную temp, для хранения считанного значения температуры
    temp = dht22.temperature()
    # Создаём переменную hum, для хранения считанного значения влажности
    hum = dht22.humidity()
    # Выводим значение температуры в градусах Цельсия
    print('Temperature: %3.2f C' %temp)
    # Выводим значение влажности в процентах
    print('Humidity: %3.2f %%' %hum)
  # Если не удаётся прочитать значения с датчика
  except OSError as e:
    # Выводим сообщение, что данные не удалось прочитать
    print('Failed to read data from the DHT22 sensor.')
</code>
===== Протокол датчика DHT =====
Выходом датчика является [[сенсоры:цифровые|цифровой сигнал]]. Температура и влажность передаются по одному сигнальному проводу (''S''). DHT21 общается с принимающей стороной, такой как [[amp>collection/arduino|Arduino]] по собственному протоколу. Коммуникация двунаправлена и в общих чертах выглядит так:

  - Микроконтроллер говорит о том, что хочет считать показания. Для этого он устанавливает сигнальную линию в 0 на некоторое время, а затем устанавливает её в 1
  - Сенсор подтверждает готовность отдать данные. Для этого он аналогично сначала устанавливает сигнальную линию в 0, затем в 1
  - После этого сенсор передаёт последовательность 0 и 1, последовательно формирующих 5 байт (40 бит). В первых двух байтах передаётся температура, в третьем-четвёртом — влажность, в пятом — контрольная сумма, чтобы микроконтроллер смог убедиться в отсутствии ошибок считывания

Благодаря тому, что сенсор делает измерения только по запросу, достигается энергоэффективность: пока общения нет, датчик потребляет ток 100 мкА.

==== Датчик DHT21 ====
Цифровой датчик DHT21 является составным датчиком, который выдаёт калиброванный цифровой сигнал с показаниями температуры и влажности.

Сенсор включает в себя ёмкостный компонент измерения влажности и резистивный компонент измерения температуры с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), которые подключены к высокопроизводительному АЦП. 

Каждый датчик DHT21 проходит калибровку на заводе-изготовителе. Коэффициенты калибровки хранятся в однократно программируемой энергонезависимой памяти и используются во внутренних процессах обработки сигнала.
==== Контакты подключения трёхпроводного шлейфа ====
Модуль подключается к управляющей электронике по [[сенсоры:3-провода|трём проводам]].
Назначение контактов трёхпроводного шлейфа:
  * Питание (''V'') — красный провод. На него должно подаваться напряжение питания от 3,3 до 5 В;
  * Земля (''G'') — чёрный провод. Должен быть соединён с землёй микроконтроллера;
  * Сигнальный (''S'') — жёлтый провод. Подключается к цифровому выходу микроконтроллера. Через него сенсор общается с микроконтроллером по собственному протоколу.
===== Характеристики =====
  * Напряжение питания: 3,3–5 В
  * Потребляемый ток:
    * в режиме запроса данных: 1,5 мА
    * в режиме покоя: 1,1 мА
  * Диапазон измеряемой температуры:  −40…+80 °С
  * Погрешность температуры: ±0,3 °С
  * Диапазон влажности: 0–99,9%
  * Погрешность влажности: ±3%
  * Размеры: 60×27×13 мм