Senzory jsou úžasné! Dávají vám vědět, co se děje ve vnějším světě. Zejména snímače teploty a vlhkosti patří k nejpoužívanějším přístrojům v různých monitorovacích aplikacích. důvodem je, že jde o nejkritičtější měření, která je třeba správně provést, když se snažíte vytvořit bezpečné a energeticky úsporné prostředí. Proto se hojně využívají například v zemědělství, zdravotnictví, biomedicíně, meteorologii, potravinářství a farmaceutickém průmyslu.
V tomto článku jsme zrevidovali nejlepší moduly senzorů teploty a vlhkosti pro Arduino. Tyto senzory můžete použít v různých aplikacích a realizovat více projektů IoT v začátečnických i profesionálních podmínkách. Vzhledem k tomu, že se různé senzory vyrábějí pro různé aplikace, nebudeme je v tomto zápise řadit od nejlepšího po nejhorší.
Pokud netušíte, kde začít, podívejte se do přiložené části průvodce pro kupující, kde najdete pomoc.
Takže, bez dalších okolků. Pojďme rovnou na věc!
KeeYees 5ks DHT11 Modul senzoru teploty a vlhkosti
DHT11 je snad nejoblíbenější, nejpoužívanější a nejspolehlivější modul senzoru teploty a vlhkosti pro projekty založené na Arduinu. Dokáže měřit vlhkost od 20 % do 90 % relativní vlhkosti a teplotu od 0 do 50 stupňů Celsia.
Nejlepší na KeeYees DHT11 je, že jej můžete provozovat jak s napětím 3,3, tak i 5 voltů. Díky tomu je vhodný pro připojení nejen k Arduinu, ale i k dalším standardním deskám, jako je Raspberry Pi, RN Control atd.
Kromě provozního napětí potřebujete k připojení senzorového modulu pouze jeden další port. Má rychlou dobu odezvy a je vybaven schopností proti rušení, která snižuje úroveň šumu. Během našich testů jsme zjistili, že údaje jsou poměrně přesné. Zatímco první měření nejsou příliš přesná, druhé, třetí a další volání ukázala přesná čísla.
Modul má tedy rozumnou cenu a nejlépe se hodí pro většinu kutilských projektů. Pro moderní aplikace IoT však DHT11 v roce 2020 působí poněkud zastarale. Proto doporučujeme profesionálům v oblasti IoT, aby se poohlédli po jiných, aktuálnějších možnostech uvedených v tomto článku.
Koupit zde: Tento snímač je kabelovou verzí snímače DHT22. Jedná se o základní high-end model DHT11, který je o něco dražší. Má však vysokou přesnost měření a vynikající dlouhodobou stabilitu. Navíc nabízí širší rozsah měření teploty a vlhkosti. Stručně řečeno, DHT22 nastupuje tam, kde DHT11 zaostává.
K měření okolního vzduchu využívá kapacitní snímač vlhkosti (0 ~ 99,9 %RH) a termistor (-40 ~ +80 ℃). Na datový pin vyplivuje digitální signál s přesností ±2 %RH vlhkosti a ±0,5 ℃ teploty. Ano, nepotřebuje žádné analogové vstupní piny. Proto je tento snímač ideální pro sledování klimatu v místnosti nebo pro stavbu klimatické stanice pro kutily na vaší zahradě.
Modul se poměrně snadno používá. V případě, že se setkáte s nějakým problémem, přijde vám velmi vhod instruktážní e-kniha. Obsahuje podrobné pokyny, jak tento výrobek spustit a ovládat. Mějte však na paměti, že přesné snímání dat vyžaduje pečlivé načasování.
Jedinou nevýhodou tohoto modulu je odesílání dat každé dvě sekundy, což znamená, že údaje ze senzorů nejsou v reálném čase, ale dvě sekundy staré. Tak velké zpoždění je však u většiny hobbyistů i v některých profesionálních podmínkách přijatelné.
Koupit zde: Snímač teploty, vlhkosti a atmosférického tlaku KeeYees BME280
Snímače KeeYees BME280 a jejich rozhraní I2C jsou vynikající malá zařízení pro měření teploty, tlaku a vlhkosti. Jsou extrémně rychlé při aktualizaci jakýchkoli změn podmínek prostředí. Například při přechodu z nízké vlhkosti na vysokou vlhkost okamžitě zjistí rozdíl. Už žádné čekání na pomalé senzory! Balení obsahuje tři kusy modulu digitálního senzoru.
Regulátor LDO nabízí skvělou pomoc ve smíšeném 5V a 3,3V prostředí. Jeho rozsahy teploty vlhkosti a provozního tlaku jsou -40 až +85 °C, 0-100 % a 300-1100 hPa, resp. s přesností +-1 °C, +-3 % a +-1Pa.
V online knihovně BME280 je několik skvělých příkladů, se kterými si můžete pohrát, ale naformátovat je tak, aby fungovaly na displeji LCD, je těžké. Přesto přesnost a rozmanitost měření rozhodně stojí za vyzkoušení.
Celkově je BME280s skvělý zimní projekt, nad kterým strávíte pár hodin. Jeho údaje o vlhkosti a tlaku jsou poměrně přesné, ale teplota je mírně mimo. S projekty založenými na Arduinu funguje jako kouzlo a je ideální pro senzorové uzly RF24 a Wi-Fi.
Koupit zde:
Modul Gowoops DHT22 je základem pro každého, kdo se učí hrát si s různými typy mikrokontrolérů. Je maličký, spolehlivý a získává slušně přesné údaje.
Tento krásný senzor má měření relativní vlhkosti ±2 % s rozsahem 0-100 % relativní vlhkosti a přesnost ±0,5 stupně Celsia při teplotě v rozmezí -40 až +80 °C. Pracuje se stejnosměrným napětím 3 až 5,5 V.
Na senzoru Gowoops DHT22 se nám líbí, že je dodáván s přiloženou deskou. Proto zcela odpadá nutnost pájení vývodů. Stačí ho jen zapojit a vytvořit něco skvělého pro svůj projekt. Navíc se dodává také s kabelem, kterým můžete senzor v případě potřeby natáhnout od hardwaru.
Jediným problémem je, že k senzoru není přiložena absolutně žádná dokumentace. Pokud si chcete napsat kód Vs, využijte některou z knihoven Arduino nebo C dostupných na internetu, připravte se na nejlepší detektivní práci.
Koupit zde:
Adafruit (PID 3251) Si7021 Temperature & Humidity Sensor Breakout Board
Pokud vás omrzely moduly DHT11 a DHT22 a chcete vysoce spolehlivé měření teploty a vlhkosti pro profesionální projekty, pak by pro vás mohl být Adafruit Si7021.
Měření probíhá v rozsahu 0-80 % relativní vlhkosti pro vlhkost a -10 až +85 °C pro teplotu. Zatímco u teploty má vyšší přesnost ±0,4 °C, přesnost měření vlhkosti je pochopitelně ±3 %. Snímač je úhledně umístěn na rozbočovací desce s 3,3voltovým regulátorem a posunem úrovně. Můžete jej tedy bez problémů používat s 3,3V nebo 5V napájením. Kromě toho je deska vybavena teflonovým filtrem (ta bílá plochá věc nahoře), který pomáhá udržovat senzor pěkný a čistý.
Pro přenos dat používá I2C. Proto může pracovat s celou řadou mikrokontrolérů, nejen s Arduinem. Kromě zapojení se stává poměrně snadným, protože nepotřebujete žádné rezistory. Ano, piny jsou napoprvé trochu složitější a musíte je připájet, ale když pájení zvládne začátečník jako já, zvládnete to i vy.
Celkově vzato je modul Adafruit Si7021 ideální pro všechny vaše projekty environmentálních a ekologických senzorů, ať už jste začátečník nebo profesionál.
Koupit zde:
Průvodce kupujícího nejlepšími senzorovými moduly teploty a vlhkosti pro Arduino
Moduly teplotních a vlhkostních senzorů se výrazně liší výkonem i cenou. Jak tedy vybrat ten nejlepší modul pro váš aktuální projekt?
Přesnost měření vlhkosti a teploty
Přesnost měření je samozřejmě nejkritičtějším aspektem senzoru vlhkosti a teploty. Vysoce přesné snímače bývají dražší, protože přesnost vyžaduje velkou péči při výrobě. Obvykle je tato informace uvedena na obalu při nákupu výrobku. Přesnost se však může lišit v závislosti na prostředí, kterému moduly snímače vystavujete. Pokud je v něm hodně rušení a celková atmosféra je drsná, pak přesnost modulu samozřejmě utrpí. Přesto je lepší zvolit modul, který nabízí větší přesnost, než ten, který poskytuje širší rozsah měření.
Rozsah měření vlhkosti a teploty
Rozsah senzoru by měl být vaším druhým hlediskem. Obecně platí, že čím širší rozsah vlhkosti a teploty je snímač schopen detekovat, tím vyšší bude jeho cena. Proto si vyberte modul, který splňuje rozsah měření potřebný pro vaše projekty. Kromě toho, s výjimkou vědeckého a meteorologického výzkumu, nepotřebujete plný rozsah měření vlhkosti (0 až 100 % relativní vlhkosti).
Ochrana
Většina modulů snímačů není voděodolná nebo vodotěsná. Budete muset „vymyslet“ nějaký kreativní způsob, jak je udržet v suchu a mimo nebezpečí. Mějte však na paměti, že je nemůžete utěsnit natolik, aby to narušilo jejich schopnost odebírat vzorky. Některé moduly se dodávají ve vodotěsném provedení, například když potřebujete teplotní čidlo pro měření teploty vody nebo jiné kapaliny. Je jich však velmi málo.
Závěrečné myšlenky
To je vše o nejlepších modulech čidel teploty a vlhkosti pro Arduino. Doufáme, že tento průvodce byl poučný a že jste se dozvěděli nějaké užitečné informace. Pro běžné každodenní kutilské projekty vám bude DHT11 stačit. Jeho přesnost měření vlhkosti 5 až 95 % relativní vlhkosti uspokojí většinu aplikací. Pokud však váš projekt vyžaduje vyšší přesnost, sáhněte po DHT22. Pro drsnější prostředí se silným rušením jsou vhodné přístroje BME280, PID 3251 nebo AM2311A. Pro průmyslové aplikace existují ještě lepší snímače teploty a vlhkosti, například AHT20. Nejsou však určeny pro domácí použití. To je pro tento článek vše. Děkujeme za přečtení!