ESP32入门八(DHT温湿度传感器)

在本章中，将介结DHT温湿度传感器的使用，本文中所使用的版本为DHT11。

传感器介绍

DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。 精度湿度±5%RH， 温度±2℃，量程湿度5~95%RH， 温度-20~+60℃

图样：

以下为对应引脚定义:

pin	名称	注释
1	VDD	供电 3－5.5VDC
2	DATA	串行数据，单总线
3	NC	空脚
4	GND	接地，电源负极

?因为量程问题，在大部份情况下，该传感器的工作范围主要集中在检测正常环境下的温湿度。如果需要测量更高的温度，可以选择比如NTC热敏电阻，或热电偶等传感器。

DHT使用单总线通信协议与ESP32进行通信，单总线协议是一种用于电子设备通信的简单、低成本和灵活性较高的协议。它使用一个共享的总线来传输数据和命令,并支持多个设备同时连接到总线上。我们现在不用详细去了解该协议的原理，因为已经有十分成熟的代码库可以让我们可以方便地获取DHT传感器的数据。

在之前的文章中，已经介绍过程序库的功能，在这里，我们会选择一个针对DHT所开发的库来实现与DHT的通信。我们选择的是一个名为DHT-sensor-library by adafruit的程序库，该库可以在Arduino IDE的库管理器里找到，也可以在这个地址下载:GitHub - adafruit/DHT-sensor-library: Arduino library for DHT11, DHT22, etc Temperature & Humidity Sensors

一、从Arduino IDE库管理器安装程序库

点击 项目=>加载库=>管理库，打开库管理器

在搜索框输入"DHT sensor library"搜索

找到该库，点击安装。

关闭库管理器，在 项目=>加载库 在菜单里就可以找到已经安装的库，找到该库

点击后，会在代码里自动插入该库所需要的头文件

二、DHT-sensor-library by adafruit库的说明

#include <DHT.h>
#include <DHT_U.h>

插入头文件后，我们需要定义获取数据的引脚(4号引脚)和定义DHT的版本(DHT11 , DHT22 , DHT21)，本章中使用的版本为DHT11

#define DHTPIN 4 // 设置获取数据的引脚

// 对应DHT的版本，选择一个取消注释
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11
//#define DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)

?根据引脚 和 DHT版本，创建一个DHT对象

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);     //创建一个DHT对象

我们在setup接口中需要对DHT传感器进行初始化

void setup() {
   Serial.begin(115200);
   dht.begin();               //初始化DHT传感器
}

?三、DHT-sensor-library by adafruit库的常用函数

读取湿度函数:readHumidity()

函数：readHumidity()
作用：读取湿度数据
格式：float readHumidity(bool force = false);
参数：force    -强制读取模式,默认为非强制
返回：float类型的湿度值

?读取温度函数:readTemperature()

函数：readTemperature()
作用：获取温度数据
格式：float readTemperature(bool S = false, bool force = false);
参数：
    S        -温度格式选择:true:华氏度 ，  false:摄氏度(默认)
    force    -强制读取模式，默认为非强制模式
返回：返回float类型的温度数据

?计算热指数函数:computeHeatIndex()

关于热指数的说明:风热指数_百度百科

函数:computeHeatIndex()
作用：用指定的温度和湿度计算热指数
格式：float computeHeatIndex(float temperature, float percentHumidity,bool isFahrenheit)
参数：
    temperature        -温度
    percentHumidity    -湿度
    isFahrenheit       -温度单位选择，true为华氏度(默认)，false为摄氏度
返回：返回float类型的温度数据

四、获取温湿度的硬件连接和完整代码

硬件连接，图中所示DHT版本为DHT22，连接方法和DHT11是一样的方式:

完整代码

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);     //创建一个DHT对象

void setup() {
   Serial.begin(115200);
   dht.begin();               //初始化DHT传感器
}

void loop() {
   delay(2000); // 暂停2秒，读取数据官方说明需要250毫秒
   float h = dht.readHumidity();          //读取湿度
   float t = dht.readTemperature();       //读取摄氏度
   float f = dht.readTemperature(true);   //读取华氏度
   if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {    //如果读取错误
      Serial.println("读取传感器失败");         //读取失败提示
      return;
   }
   float hif = dht.computeHeatIndex(f, h);  //计算华氏度的热指数
   float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false); //计算摄氏度的热指数

   Serial.print ("湿度: ");
   Serial.print (h);
   Serial.print ("% | ");
   Serial.print ("摄氏度: ");
   Serial.print (t);
   Serial.print ("*C | 华氏度:");
   Serial.print (f);
   Serial.print ("*F ");
   Serial.print (" | 摄氏热指数: ");
   Serial.print (hic);
   Serial.print ("*C  | 华氏热指数");
   Serial.print (hif);
   Serial.println ("*F");
}

五、测试结果

我们可以测试用手触摸传感器，让传感器慢慢升温来测试传感器对温度的反应，也可以尝试向传感器呵气来测试传感器对湿度的反应。