====== Arduino-Feuchtemessung ======

{{ :wiki:arduino:dht11_sens.png?120|DHT11 / DHT22 szenzor}}
===== DHT11 / DHT22 Sensoren =====
{{anchor:dht11}}
{{anchor:dht22}}
Das DHTxx-Modul enthält eine resistive Feuchtemesskomponente und eine NTC-Temperaturmesskomponente. Die Messungen werden von einem integrierten 8-Bit-Mikrocontroller durchgeführt, der einen kalibrierten digitalen Signalausgang liefert. Das Modul zeichnet sich durch hohe Zuverlässigkeit und hervorragende Langzeitstabilität aus. Der IC vom Typ ** AM2302 ** ist in den DHT22 integriert.

DHT11 gilt als //"ultra"// billig, anscheinend ist 11 "weniger" (siehe Vergleich unten).

Das DHTxx-Modul kann über eine einadrige serielle Schnittstelle mit einer maximalen Übertragungsentfernung von 20 Metern abgefragt werden. Der Sensor muss an einen digitalen Pin angeschlossen werden.

==== Feuchtemessmodule ====
Es gibt zwei Versionen von DHT 11/22 Modulen. Bei einem von ihnen wurden der Widerstand und der Kondensator, die zum Herstellen der Verbindung benötigt werden, integriert (z. B. **140C80**, **KY-015**, ..), bei dem anderen Typ gibt es keine anderen Komponenten als den Sensor, sodass auch der Widerstand und der Kondensator getrennt sind. muss installiert sein (siehe Verkabelung).

{{:wiki:arduino:ky015.png|KY-015 Feuchtemessmodul}}

==== Spezifikation ====
^Parameter^DHT11^DHT22|
|Spannung|3.3 ~ 5.5V DC|
|Signalübertragungsentfernung|maximal 20 m|
|Feuchtigkeitsmessbereich|20 - 80% RH|0 - 100% RH|
|Fehlergrenze für Feuchtemessung|± 5%|± 2 ~ 5%|
|Langzeitstabilität|< ± 1% RH / Jahr||
|Temperaturmessbereich|0 - 50 °C|-40 - 125 °C|
|Fehlergrenze für Temperaturmessung|± 2%|± 0.5%|
|Auflösung|Feuchtemessung 1% RH, Temperatur 1 ℃|

==== Verdrahtung ====
{{:wiki:arduino:dht11_wiring.png?600|DHT11 - Arduino Verdrahtung}}

Schema der obigen Verbindung: \\
{{:wiki:arduino:dht11_wire.png|Diagramm des DHT11-Sensormoduls}}

==== Software ====
Ich habe den Sensor mit einem Arduino Uno getestet. Der einfachste Weg, es einzurichten, ist die Installation des folgenden Verzeichnisses (Adafruit):

https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library

Das Verzeichnis wird nicht kompiliert, ohne auf das unten stehende zusätzliche Verzeichnis zuzugreifen (dieses muss ebenfalls installiert sein):

https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor

Diese beiden Bibliotheken müssen also von Github aus installiert werden, dann muss der DHT-Tester über die ebenfalls hier installierten Beispielprogramme ausgeführt werden.

Das //"gestrippte"// Programm ohne die //"Verzögerung"// Funktion mit internem Timing (erfordert die obigen Verzeichnisse):

<hidden Software zeigen>
<code c>
#include "DHT.h"
#define DHTPIN 2     // DHT22 pin

// Uncomment whatever type you're using!
//#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11
#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)

unsigned long actTime, oldTime = 0;

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Start, wait..");
  dht.begin();
  delay(2000);
}

void loop() {
   
  actTime = millis();
  if (actTime - oldTime > 2000) {
    // time to DHT22 check
    oldTime = actTime;
    float h = dht.readHumidity();
    float t = dht.readTemperature();
    if (isnan(h) || isnan(t)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
    }
    float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);
    Serial.print("Humidity: ");
    Serial.print(h);
    Serial.print(" %\t");
    Serial.print("Temperature: ");
    Serial.print(t);
    Serial.print(" *C ");
    Serial.print("Heat index: ");
    Serial.print(hic);
    Serial.println(" *C ");
  };
  
  delay(10);

}
</code>
</hidden>

===== SI7021, GY-21 Modul =====
{{anchor:si7021}}
{{anchor:gy_21}}
{{anchor:sht21}}

^SI7021 Modul^SHT21 (GY-21) Modul^SHT21 Modul|
|{{:wiki:arduino:si7021.png?150|SI7021 Modul}}|{{:hu:arduino:sht21.png?150|SHT21 (GY-21) Modul}}|{{:hu:arduino:sht21_2.png?150|SHT21 Modul}}|

Dies sind Feuchtigkeits- und Temperaturmessmodule:
  * auf die über die Kommunikation [[hu:comm:bus_i2c|I²C]] zugegriffen werden kann
  * HTU21D IC ist integriert

Das Modul ist (im Prinzip) technisch identisch mit folgenden Modulen: **HTU21D**, **SHT20**, **SHT21**, **HDC1080**.

==== Technische Details ====

^Parameter^Data|
|Spannung|1.9 .. 3.6 V DC (3,3V empfohlen)|
|Standby Spannung|60nA|
|Temperaturbereich|-40 és 85 °C (-10 .. 60 °C empfohlen)|
|Temperaturgenauigkeit|± 0,4 °C (-10 .. 85 °C)|
|Feuchtigkeit|0-100% relative Luftfeuchtigkeit (20% - 80% relative Luftfeuchtigkeit)|
|Genauigkeit der Feuchtemessung|± 3% relative Luftfeuchtigkeit (0-80% relative Luftfeuchtigkeit)| 
|Temperaturumwandlungszeit|7ms|
|Feuchtigkeitsumwandlungszeit|17ms|
|Kommunikation|[[hu:comm:bus_i2c|I²C]]|
|Fix I²C Address|0x40|
|Überbrückungsentfernung|Etwa 1 Meter für 100 Kbaud und 6-8 Meter für 10 Kbaud|

Die winzige weiße Abdeckung des IC (falls vorhanden) ist ein Membranfilter aus Polytetrafluorethylen (PTFE).

Nach dem Anschließen der Kommunikation empfiehlt es sich, das Vorhandensein des Moduls mit dem [[de:arduino:soft_basic#i_c_scanner|Arduino I²C-Scannerprogramm]] zu testen.

Eine Zusammenfassung des Arduino I²C finden Sie hier: [[hu:arduino:start#arduino_i2c|Arduino I²C]]. \\ 

<WRAP center round important 80%>
  * Das Modul arbeitet mit [[de:arduino:start#arduino_ttl_logische_ebenen|3,3-V-TTL-Logik]]. Für den Anschluss an die 5-V-Logik muss ein 10-kΩ-Widerstand verwendet werden.
 
  * Das Modul verfügt über integrierte 4,7-KΩ-Abisolierwiderstände für die I²C-Kommunikation. Wenn Sie andere Teilnehmer an das I²C anschließen möchten, muss dieser Widerstand gelötet werden (oder die anderen Teilnehmer benötigen sie nicht mehr).

  * Der Sensor muss vor physikalischen / chemischen Verunreinigungen geschützt werden, da diese die Genauigkeit der Messung stark beeinträchtigen.
</WRAP>

==== Verdrahtung ====

{{:wiki:arduino:si7021_wiring.png?400|SI7021 Verdrahtung}}

==== Software ====

<hidden Software Anzeigen>
<code c>
// source: http://www.arduinoprojects.net/temperature-projects/arduino-si7021-i2c-humidity-temperature-sensor.php
#include <Wire.h>
 
const int ADDR =0x40;
int X0,X1,Y0,Y1,Y2,Y3;
double X,Y,X_out,Y_out1,Y_out2;
 
void setup()
{ 
  Serial.begin(9600);   
  Wire.begin();                                   
  delay(100);  
  Wire.beginTransmission(ADDR);
  Wire.endTransmission();                        
}
 
void loop()
{
  /**Send command of initiating temperature measurement**/
  Wire.beginTransmission(ADDR);
  Wire.write(0xE3);
  Wire.endTransmission();
 
  Serial.print("Temp");
  Serial.print("\t");
  Serial.println("Humidity");
 
  /**Read data of temperature**/
  Wire.requestFrom(ADDR,2);
 
  if(Wire.available()<=2);
  {
    X0 = Wire.read();
    X1 = Wire.read();
    X0 = X0<<8;
    X_out = X0+X1;
  }
 
  /**Calculate and display temperature**/
  X=(175.72*X_out)/65536;                        
  X=X-46.85;
  Serial.print(X);
  Serial.print("C");
  Serial.print("\t");
 
  /**Send command of initiating relative humidity measurement**/
  Wire.beginTransmission(ADDR);                     
  Wire.write(0xE5);
  Wire.endTransmission(); 
 
  /**Read data of relative humidity**/
  Wire.requestFrom(ADDR,2);
  if(Wire.available()<=2);
  {
    Y0 = Wire.read();
    Y2=Y0/100; 
    Y0=Y0%100;
    Y1 = Wire.read();
    Y_out1 = Y2*25600;
    Y_out2 = Y0*256+Y1;
  }
 
  /**Calculate and display relative humidity**/
  Y_out1 = (125*Y_out1)/65536;                     
  Y_out2 = (125*Y_out2)/65536;
  Y = Y_out1+Y_out2;
  Y=Y-6;
  Serial.print(Y);
  Serial.println("%");                     
 delay(300);
 
 
Serial.println(); 
delay(1000);
 
}
</code>
</hidden>