【花雕学编程】Arduino动手做（218）--DHT22模块五个小实验

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块

代码解读

这段代码实现了一个基于Arduino平台的温湿度监测系统，使用DHT22传感器采集环境温湿度数据，并通过OLED显示屏实时显示，同时将数据通过串口输出。

1. 头文件包含

<div>#include <Wire.h></div><div>#include <Adafruit_GFX.h></div><div>#include <Adafruit_SSD1306.h></div><div>#include <DHT.h></div>
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Wire.h：Arduino的I2C通信库，用于OLED显示屏与Arduino之间的数据传输。
Adafruit_GFX.h：Adafruit图形库的基础库，提供绘图函数，如绘制线条、矩形、文字等，为后续在OLED上显示内容提供基础支持。
Adafruit_SSD1306.h：Adafruit针对SSD1306 OLED显示屏的驱动库，封装了对SSD1306显示屏的各种操作，如初始化、清屏、显示文字等。
DHT.h：DHT传感器库，用于与DHT系列温湿度传感器进行通信，读取温湿度数据。

2. 宏定义与对象创建

<div>// 定义OLED屏幕尺寸和引脚</div><div>#define SCREEN_WIDTH 128</div><div>#define SCREEN_HEIGHT 64</div><div>#define OLED_RESET -1  // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)</div><div>Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);</div><div>
</div><div>// 定义DHT22传感器引脚</div><div>#define DHTPIN 2</div><div>#define DHTTYPE DHT22</div><div>DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);</div>
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SCREEN_WIDTH 和 SCREEN_HEIGHT：定义OLED显示屏的宽度和高度，这里使用的是128x64像素的屏幕。
OLED_RESET：OLED显示屏的复位引脚，设为 -1 表示与Arduino的复位引脚共用。
Adafruit_SSD1306 display：创建一个SSD1306显示屏对象，指定屏幕尺寸、I2C通信对象 Wire 和复位引脚。
DHTPIN：定义DHT22传感器的数据引脚连接到Arduino的数字引脚2。
DHTTYPE：指定传感器类型为DHT22。
DHT dht：创建一个DHT对象，用于与DHT22传感器进行通信。

3. setup() 函数

<div>void setup() {</div><div>  Serial.begin(115200);</div><div>  </div><div>  // 初始化OLED显示屏</div><div>  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {</div><div>    Serial.println(F("SSD1306 display allocation failed"));</div><div>    for(;;);</div><div>  }</div><div>  display.clearDisplay();</div><div>  display.setTextSize(1);</div><div>  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);</div><div>  display.setCursor(0, 0);</div><div>  display.println("Initializing...");</div><div>  display.display();</div><div>
</div><div>  // 初始化DHT22传感器</div><div>  dht.begin();</div><div>  delay(2000);  // 等待传感器稳定</div><div>}</div>
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Serial.begin(115200)：初始化串口通信，波特率设置为115200，用于将数据通过串口输出到计算机。
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)：初始化OLED显示屏，SSD1306_SWITCHCAPVCC 表示使用内部稳压器为显示屏供电，0x3C 是OLED显示屏的I2C地址。
若初始化失败，通过串口输出错误信息，并进入死循环。
清除显示屏内容，设置文字大小为1，文字颜色为白色，设置光标位置为(0, 0)，显示“Initializing...”提示信息，然后更新显示屏。
调用 dht.begin() 初始化DHT22传感器，并延迟2秒等待传感器稳定。

4. loop() 函数

<div>void loop() {</div><div>  // 读取温湿度数据</div><div>  float h = dht.readHumidity();</div><div>  float t = dht.readTemperature();</div><div>  </div><div>  // 检查读取是否成功</div><div>  if (isnan(h) || isnan(t)) {</div><div>    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");</div><div>    display.clearDisplay();</div><div>    display.setCursor(0, 0);</div><div>    display.println("DHT22 Error!");</div><div>    display.display();</div><div>    delay(2000);</div><div>    return;</div><div>  }</div><div>
</div><div>  // 显示数据到OLED</div><div>  display.clearDisplay();</div><div>  display.setCursor(0, 0);</div><div>  display.setTextSize(2);</div><div>  display.print("Temp: ");</div><div>  display.print(t);</div><div>  display.println(" C");</div><div>  </div><div>  display.setCursor(0, 32);</div><div>  display.print("Hum: ");</div><div>  display.print(h);</div><div>  display.println(" %");</div><div>  </div><div>  display.display();</div><div>  </div><div>  // 打印数据到串口</div><div>  Serial.print("Temperature: ");</div><div>  Serial.print(t);</div><div>  Serial.print(" °C, Humidity: ");</div><div>  Serial.print(h);</div><div>  Serial.println(" %");</div><div>  </div><div>  delay(2000);  // 每2秒更新一次</div><div>}</div>
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dht.readHumidity() 和 dht.readTemperature()：分别读取DHT22传感器的湿度和温度数据。
使用 isnan() 函数检查读取的数据是否为有效值，若无效则通过串口输出错误信息，在OLED上显示“DHT22 Error!”，延迟2秒后返回。
清除显示屏内容，设置文字大小为2，设置光标位置为(0, 0)，显示温度信息；再将光标位置设置为(0, 32)，显示湿度信息，然后更新显示屏。
通过串口输出温度和湿度信息。
延迟2秒后再次循环执行。

总结
这段代码实现了一个简单的温湿度监测系统，通过DHT22传感器采集环境温湿度数据，使用OLED显示屏实时显示数据，并通过串口将数据输出到计算机，方便用户查看和分析。

  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块
  项目之四：使用 Adafruit DHT Unified 库读取 DHT22 数据

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块
  项目之四：使用 Adafruit DHT Unified 库读取 DHT22 数据
*/

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

#define DHTPIN 2     // Digital pin connected to the DHT sensor 
// Feather HUZZAH ESP8266 note: use pins 3, 4, 5, 12, 13 or 14 --
// Pin 15 can work but DHT must be disconnected during program upload.

// Uncomment the type of sensor in use:
//#define DHTTYPE    DHT11     // DHT 11
#define DHTTYPE    DHT22     // DHT 22 (AM2302)
//#define DHTTYPE    DHT21     // DHT 21 (AM2301)

DHT_Unified dht(DHTPIN, DHTTYPE);

uint32_t delayMS;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // Initialize device.
  dht.begin();
  Serial.println(F("DHTxx Unified Sensor Example"));
  // Print temperature sensor details.
  sensor_t sensor;
  dht.temperature().getSensor(&sensor);
  Serial.println(F("------------------------------------"));
  Serial.println(F("Temperature Sensor"));
  Serial.print  (F("Sensor Type: ")); Serial.println(sensor.name);
  Serial.print  (F("Driver Ver:  ")); Serial.println(sensor.version);
  Serial.print  (F("Unique ID:   ")); Serial.println(sensor.sensor_id);
  Serial.print  (F("Max Value:   ")); Serial.print(sensor.max_value); Serial.println(F("°C"));
  Serial.print  (F("Min Value:   ")); Serial.print(sensor.min_value); Serial.println(F("°C"));
  Serial.print  (F("Resolution:  ")); Serial.print(sensor.resolution); Serial.println(F("°C"));
  Serial.println(F("------------------------------------"));
  // Print humidity sensor details.
  dht.humidity().getSensor(&sensor);
  Serial.println(F("Humidity Sensor"));
  Serial.print  (F("Sensor Type: ")); Serial.println(sensor.name);
  Serial.print  (F("Driver Ver:  ")); Serial.println(sensor.version);
  Serial.print  (F("Unique ID:   ")); Serial.println(sensor.sensor_id);
  Serial.print  (F("Max Value:   ")); Serial.print(sensor.max_value); Serial.println(F("%"));
  Serial.print  (F("Min Value:   ")); Serial.print(sensor.min_value); Serial.println(F("%"));
  Serial.print  (F("Resolution:  ")); Serial.print(sensor.resolution); Serial.println(F("%"));
  Serial.println(F("------------------------------------"));
  // Set delay between sensor readings based on sensor details.
  delayMS = sensor.min_delay / 1000;
}

void loop() {
  // Delay between measurements.
  delay(delayMS);
  // Get temperature event and print its value.
  sensors_event_t event;
  dht.temperature().getEvent(&event);
  if (isnan(event.temperature)) {
    Serial.println(F("Error reading temperature!"));
  }
  else {
    Serial.print(F("Temperature: "));
    Serial.print(event.temperature);
    Serial.println(F("°C"));
  }
  // Get humidity event and print its value.
  dht.humidity().getEvent(&event);
  if (isnan(event.relative_humidity)) {
    Serial.println(F("Error reading humidity!"));
  }
  else {
    Serial.print(F("Humidity: "));
    Serial.print(event.relative_humidity);
    Serial.println(F("%"));
  }
}
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  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块
  项目之三：使用 DHT22 传感器读取温湿度数据并计算热指数

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块
  项目之三：使用 DHT22 传感器读取温湿度数据并计算热指数
*/

#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2     // Digital pin connected to the DHT sensor
// Feather HUZZAH ESP8266 note: use pins 3, 4, 5, 12, 13 or 14 --
// Pin 15 can work but DHT must be disconnected during program upload.

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

// Connect pin 1 (on the left) of the sensor to +5V
// NOTE: If using a board with 3.3V logic like an Arduino Due connect pin 1
// to 3.3V instead of 5V!
// Connect pin 2 of the sensor to whatever your DHTPIN is
// Connect pin 3 (on the right) of the sensor to GROUND (if your sensor has 3 pins)
// Connect pin 4 (on the right) of the sensor to GROUND and leave the pin 3 EMPTY (if your sensor has 4 pins)
// Connect a 10K resistor from pin 2 (data) to pin 1 (power) of the sensor

// Initialize DHT sensor.
// Note that older versions of this library took an optional third parameter to
// tweak the timings for faster processors.  This parameter is no longer needed
// as the current DHT reading algorithm adjusts itself to work on faster procs.
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println(F("DHTxx test!"));

  dht.begin();
}

void loop() {
  // Wait a few seconds between measurements.
  delay(2000);

  // Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds!
  // Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)
  float h = dht.readHumidity();
  // Read temperature as Celsius (the default)
  float t = dht.readTemperature();
  // Read temperature as Fahrenheit (isFahrenheit = true)
  float f = dht.readTemperature(true);

  // Check if any reads failed and exit early (to try again).
  if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {
    Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!"));
    return;
  }

  // Compute heat index in Fahrenheit (the default)
  float hif = dht.computeHeatIndex(f, h);
  // Compute heat index in Celsius (isFahreheit = false)
  float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);

  Serial.print(F("Humidity: "));
  Serial.print(h);
  Serial.print(F("%  Temperature: "));
  Serial.print(t);
  Serial.print(F("°C "));
  Serial.print(f);
  Serial.print(F("°F  Heat index: "));
  Serial.print(hic);
  Serial.print(F("°C "));
  Serial.print(hif);
  Serial.println(F("°F"));
}
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DHT22 是一款常用的单总线数字温湿度传感器，以下是关于它的详细介绍：
1、基本概述
DHT22 采用单总线通信协议，能够实时测量环境中的温度和湿度，并将测量结果以数字信号的形式输出。它具有体积小、功耗低、精度高、稳定性强等优点，广泛应用于智能家居、气象监测、农业温室等领域。

2、主要特性
高精度测量：温度测量范围为 - 40℃至 80℃，精度可达 ±0.5℃；湿度测量范围为 0% 至 100% RH，精度可达 ±2% RH。
单总线接口：仅需一个引脚即可与微控制器进行通信，简化了硬件连接，降低了成本。
数字输出：直接输出数字信号，无需额外的模数转换电路，方便微控制器进行读取和处理。
低功耗：工作电流通常在 0.5mA 至 2mA 之间，适合电池供电的设备使用。
响应速度快：能够在短时间内快速测量并更新温湿度数据，一般响应时间在 1 秒以内。

3、应用场景
智能家居：用于监测室内温湿度，实现自动调节空调、加湿器、除湿器等设备的运行，提供舒适的居住环境。
气象监测：可以作为小型气象站的温湿度传感器，实时监测环境温湿度变化，为气象预报和研究提供数据支持。
农业温室：帮助农民监测温室内的温湿度，及时采取措施调节环境，为农作物生长提供最佳条件，提高农作物产量和质量。
工业生产：在一些对温湿度要求较高的工业生产环境中，如电子制造、药品生产等，用于监测和控制生产环境的温湿度，确保产品质量。

实验模块接线示意图

搜索并安装《DHT》库

  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块
  项目之一：最简单的测试

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块
  项目之一：最简单的测试
*/

#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2          // 数据引脚连接到 D2
#define DHTTYPE DHT22     // 使用 DHT22 传感器

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    dht.begin();
}

void loop() {
    float temp = dht.readTemperature();  // 读取温度
    float hum = dht.readHumidity();      // 读取湿度
    
    Serial.print("温度: "); Serial.print(temp); Serial.println(" °C");
    Serial.print("湿度: "); Serial.print(hum); Serial.println(" %RH");

    delay(2000);  // 每 2 秒读取一次
}
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代码解读

这段代码使用 DHT22 传感器 通过 单总线数字通信 读取 温度和湿度数据，核心逻辑如下：

1. 初始化
✅ #define DHTPIN 2 → 将数据引脚连接到 Arduino 的 D2
✅ #define DHTTYPE DHT22 → 指定传感器类型为 DHT22
✅ DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); → 创建 DHT 传感器对象
✅ Serial.begin(9600); → 启动串口通信
✅ dht.begin(); → 初始化 DHT22 传感器

2. 读取温湿度数据
✅ float temp = dht.readTemperature(); → 获取温度数据
✅ float hum = dht.readHumidity(); → 获取湿度数据

3. 输出数据
✅ Serial.print("温度: "); Serial.print(temp); Serial.println(" °C"); → 在串口打印温度
✅ Serial.print("湿度: "); Serial.print(hum); Serial.println(" %RH"); → 在串口打印湿度

4. 采集间隔
✅ delay(2000); → 每 2 秒读取一次数据，适合定期监测

这段代码让 DHT22 传感器定期采集温湿度数据，并显示在串口监视器上。

实验串口返回情况

实验场景图

  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块
  项目之二：串口绘图器显示温湿度波形曲线

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百一十八：DHT22 单总线数字温湿度传感器 AM2302电子积木模块
  项目之二：串口绘图器显示温湿度波形曲线
*/

#include <DHT.h>

#define DHTPIN 2          // 数据引脚连接到 D2
#define DHTTYPE DHT22     // 使用 DHT22 传感器

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}

void loop() {
  float temp = dht.readTemperature();  // 读取温度
  float hum = dht.readHumidity();      // 读取湿度

  if (isnan(temp) || isnan(hum)) {
    Serial.println("Sensor is not available right now");
  } else {
    // **只输出数值，适配 Arduino Serial Plotter**
    Serial.print(temp);
    Serial.print(",");
    Serial.println(hum);
  }

  delay(150);  // **降低刷新间隔，使波形更流畅**
}
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代码简单解读

这段代码使用 DHT22 传感器 测量温度和湿度，并通过 Arduino Serial Plotter 显示波形，核心逻辑如下：

1. 初始化
✅ #define DHTPIN 9 → 数据引脚连接到 Arduino 的 D2
✅ #define DHTTYPE DHT22 → 指定传感器类型为 DHT22
✅ DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); → 初始化 DHT 传感器
✅ Serial.begin(9600); → 启动串口通信
✅ dht.begin(); → 激活传感器

2. 采集温湿度数据
✅ float temp = dht.readTemperature(); → 获取温度数据
✅ float hum = dht.readHumidity(); → 获取湿度数据

3. 处理数据
✅ if (isnan(temp) || isnan(hum)) → 检查数据是否有效
✅ 如果传感器未检测到数据，打印“传感器不可用”

4. 显示波形
✅ Serial.print(temp); Serial.print(","); Serial.println(hum); → 以逗号分隔数据，适配 Arduino Serial Plotter
✅ 绘图器会自动将温度和湿度转换成两条曲线

5. 采集间隔
✅ delay(500); → 每 500 毫秒更新数据，提高波形流畅度

这段代码让 DHT22 传感器不断测量温湿度，并在 Arduino Serial Plotter 生成实时波形。

实验串口返回情况

实验串口绘图器返回情况

代码解读

这段代码使用 DHT22 传感器 读取 温度和湿度数据，并计算 热指数，核心逻辑如下：

1. 传感器连接
✅ #define DHTPIN 2 → 数据线连接 Arduino 的 D2 引脚
✅ #define DHTTYPE DHT22 → 指定传感器类型（DHT22，可更换为 DHT11 或 DHT21）
✅ 供电连接 → 5V 或 3.3V（根据开发板逻辑电压选择）
✅ 上拉电阻 → 使用 10kΩ 电阻连接数据线与电源，确保信号稳定

2. 初始化
✅ Serial.begin(9600); → 启动串口通信
✅ dht.begin(); → 初始化 DHT22 传感器

3. 读取温湿度
✅ float h = dht.readHumidity(); → 获取湿度
✅ float t = dht.readTemperature(); → 获取温度（摄氏度）
✅ float f = dht.readTemperature(true); → 获取温度（华氏度）

4. 数据处理
✅ 检测读取失败 → isnan(h) || isnan(t) || isnan(f) 确保数据有效
✅ 计算热指数（体感温度） → dht.computeHeatIndex(t, h, false); 以摄氏度计算
✅ dht.computeHeatIndex(f, h); 以华氏度计算

5. 输出数据
✅ 湿度 → Serial.print(h); Serial.print("%");
✅ 温度（摄氏 & 华氏） → Serial.print(t); Serial.print("°C "); Serial.print(f); Serial.print("°F");
✅ 热指数 → Serial.print(hic); Serial.print("°C "); Serial.print(hif); Serial.println("°F");

6. 循环采集
✅ delay(2000); → 每 2 秒采集一次数据，适合定期监测

这段代码让 DHT22 传感器不断测量环境温湿度，并计算体感温度后输出到串口。

实验串口返回情况