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DHT22/AM2302 高精度温湿度传感器技术文档
1. 概述
DHT22（又称 AM2302）是一款高精度数字温湿度传感器，采用专用数字模块采集技术和温湿度传感技术，内含电容式感湿元件和高精度 NTC 测温元件。相比 DHT11，DHT22 拥有更宽的量程、更高的精度和更高的分辨率（0.1°C / 0.1% RH）。出厂前经过精密校准，校准系数存储在 OTP 内存中。
与 DHT11 对比：
| 特性 | DHT11 | DHT22 |
|---|---|---|
| 测温范围 | 0~50°C | -40~80°C |
| 测温精度 | ±2°C | ±0.5°C |
| 测湿范围 | 20~90%RH | 0~100%RH |
| 测湿精度 | ±5%RH | ±2%RH |
| 分辨率 | 1°C / 1%RH | 0.1°C / 0.1%RH |
| 采样周期 | ≥1秒 | ≥2秒 |
2. 引脚定义
| 引脚 | 名称 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 1 | VDD | 电源正极 3.3V-5.5V |
| 2 | DATA(SDA) | 串行数据线（单总线），需外接 4.7kΩ-10kΩ 上拉电阻 |
| 3 | NC | 悬空，不连接 |
| 4 | GND | 电源负极 |
注意：市面上有 3 线模块（已集成上拉），也有 4 线裸传感器，接线前请确认。
3. 电气特性
| 参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 供电电压 VDD | 3.3 | 5.0 | 5.5 | V |
| 工作电流（测量时） | - | 1.0 | 1.5 | mA |
| 待机电流 | - | 40 | 50 | μA |
| 采样周期 | 2 | - | - | 秒 |
| 输出低电平 | - | - | 0.3 | V |
| 输出高电平 | 0.9×VDD | - | VDD | V |
通信时序：
- 主机起始信号：拉低 >800μs（建议 1ms），拉高 20-40μs
- 从机响应信号：拉低 80μs，拉高 80μs
- 数据"0"：低电平 50μs + 高电平 26-28μs
- 数据"1"：低电平 50μs + 高电平 70μs
4. 数据格式
一次完整数据为 40bit（5 字节），高位先出：
| 字节 | 内容 | 说明 |
|---|---|---|
| 第1字节 | 湿度高8位 | 湿度 = (byte1<<8 + byte2) / 10，单位 %RH |
| 第2字节 | 湿度低8位 | |
| 第3字节 | 温度高8位 | 温度 = (byte3<<8 + byte4) / 10，单位 °C |
| 第4字节 | 温度低8位 | 最高位为 1 表示负温 |
| 第5字节 | 校验和 | = 前4字节相加取低8位 |
负温度计算： 若 byte3 最高位为 1，则温度 = -((byte3 & 0x7F) << 8 + byte4) / 10
5. 典型应用电路
VDD ─┬─────────────────┐
│ │
┌┴┐ ┌┴┐
│ │ 4.7kΩ │ │
│ │ │ │
└┬┘ └┬┘
│ │
├─── DATA ────────┼─── MCU GPIO
│ │
┌────┴────┐ │
│ DHT22 │ │
│ 1 2 3 4│ │
└──┬──┬──┬─┘ │
│ │ │ │
VDD │ NC GND
│
DATA
⚠️ DATA 引脚必须外接 4.7kΩ~10kΩ 上拉电阻。线缆长度建议不超过 20 米。
6. 使用注意事项
- 采样间隔：最小 2 秒，不可连续密集读取，否则传感器自发热导致误差
- 上拉电阻：DATA 引脚必须接 4.7kΩ~10kΩ 上拉电阻
- 上电稳定：上电后需等待 2 秒以上才能开始读取
- 温度范围：-40~80°C，超出范围可能损坏传感器
- 防结露：高湿环境下避免结露，结露会导致传感器暂时失效
- 负温处理：温度数据第 3 字节最高位代表符号位，读取时需特别注意
- 长线传输：线缆越长寄生电容越大，建议使用屏蔽线
- 模块版本：市面上的 DHT22 模块通常已集成上拉电阻和去耦电容，只需接 3 线（VCC/GND/DATA）