Technische Daten des AHT10-Sensormoduls und Anleitung zur Arduino-Schnittstelle

In IoT-Systemen, Smart Homes, HVAC-Steuerungs- und Umgebungsüberwachungsanwendungen ist eine genaue Temperatur- und Feuchtigkeitsmessung erforderlich.Das AHT10-Sensormodul ist ein kompakter, werkseitig kalibrierter digitaler Sensor, der über eine einfache I²C-Schnittstelle präzise Umgebungsdaten liefert.In diesem Artikel werden das Funktionsprinzip, die Pin-Konfiguration, Spezifikationen, Funktionen, Schaltungsdesign, Arduino-Schnittstelle und mehr des AHT10-Sensormoduls erläutert.

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Was ist das AHT10-Sensormodul?

Die AHT10 Das hochpräzise digitale Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsmessmodul ist ein kompakter Umgebungssensor, der zur Messung der Umgebungstemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit mit hoher Genauigkeit entwickelt wurde.Es integriert ein kapazitives MEMS-Feuchtigkeitssensorelement und einen kalibrierten Temperatursensor in einem einzigen Chip und bietet so eine stabile und zuverlässige digitale Ausgabe.Im Gegensatz zu älteren analogen Sensoren liefert der AHT10 direkt vollständig kalibrierte Daten, wodurch der Bedarf an komplexer Signalverarbeitung reduziert wird.

Das Modul kommuniziert über eine I²C-Schnittstelle und ermöglicht so den einfachen Anschluss an gängige Mikrocontroller wie Arduino, ESP32 und Raspberry Pi.Es misst typischerweise Temperaturen von –40 °C bis 85 °C mit einer Genauigkeit von ±0,3 °C und Luftfeuchtigkeit von 0 % bis 100 % RH mit einer Genauigkeit von ±2 % RH.

Details zur Pinbelegung des AHT10-Sensormoduls

Pin Name	Beschreibung	Funktion
Fahrgestellnummer	Stromversorgung Eingabe	Liefert Strom an das Modul (typischerweise 3,3 V–5 V, abhängig von der Platinenversion).
GND	Boden	Verbunden mit der Systemmasse.
SCL	I²C-Taktleitung	Serielle Uhr Signal für die I²C-Kommunikation mit einem Mikrocontroller.
SDA	I²C-Datenleitung	Serielle Datenleitung zur Übertragung von Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten.

Spezifikationen des AHT10-Sensormoduls

Parameter	Spezifikation
Sensortyp	Digital Temperatur- und Feuchtigkeitssensor
Kommunikation Schnittstelle	I²C (Adresse: 0x38 Standard)
Betrieb Spannung	3,3V – 5V (abhängig von der Modulversion)
Versorgungsstrom (Typisch)	~0,5 mA (Messung), <10 µA (sleep mode)
Temperatur Messbereich	–40°C bis +85°C
Luftfeuchtigkeit Messbereich	0 % bis 100 % relative Luftfeuchtigkeit
Temperatur Genauigkeit	±0,3°C (typisch)
Luftfeuchtigkeit Genauigkeit	±2 % RH (typisch, 20–80 % relative Luftfeuchtigkeit)
Temperatur Auflösung	0,01°C
Luftfeuchtigkeit Auflösung	0,024 % relative Luftfeuchtigkeit
Reaktionszeit	≤ 8 Sekunden (typisch)
Kalibrierung	Fabrik kalibriert
Stabilität	Ausgezeichnet Langzeitstabilität
ADC-Auflösung	20-Bit intern ADC
Betrieb Temperatur (Modul)	–40°C bis +85°C
Abmessungen (Typisches Modul)	Ca.16 mm × 11mm

Funktionen des AHT10-Sensormoduls

Digitale I²C-Kommunikationsschnittstelle

Der AHT10 verwendet eine Standard-I²C-Schnittstelle mit der Standardadresse 0x38 und ermöglicht so eine einfache Integration mit Mikrocontrollern wie Arduino, ESP32 und Raspberry Pi.Da die Kommunikation digital erfolgt, ist keine Analog-Digital-Umwandlung erforderlich, was das Rauschen reduziert und das Schaltungsdesign vereinfacht.

Hohe Messgenauigkeit

Das Modul liefert zuverlässige Messwerte mit einer typischen Temperaturgenauigkeit von ±0,3 °C und einer Feuchtigkeitsgenauigkeit von ±2 % RH.Dadurch eignet es sich für Anwendungen, die eine stabile und präzise Umgebungsüberwachung erfordern.

Großer Messbereich

Es kann Temperaturen von –40 °C bis 85 °C und relative Luftfeuchtigkeit von 0 % bis 100 % relative Luftfeuchtigkeit messen.Dieser große Bereich ermöglicht einen effektiven Betrieb in Innen-, Außen- und Industrieumgebungen.

Geringer Stromverbrauch

Der AHT10 ist auf einen energieeffizienten Betrieb ausgelegt und eignet sich daher ideal für batteriebetriebene und IoT-Anwendungen.Es unterstützt auch einen Schlafmodus, um den Stromverbrauch weiter zu reduzieren.

Werkseitig kalibrierter Ausgang

Jeder Sensor ist im Werk vorkalibriert.Dies gewährleistet eine konsistente und genaue digitale Ausgabe, ohne dass eine manuelle Kalibrierung durch den Benutzer erforderlich ist.

Kompaktes und stabiles Design

Das Modul ist klein und bietet eine hervorragende Langzeitstabilität.Seine starke Anti-Interferenz-Fähigkeit trägt dazu bei, auch in elektrisch verrauschten Umgebungen genaue Messwerte aufrechtzuerhalten.

Schematische Darstellung des AHT10-Sensormoduls

Das Schema zeigt, wie das AHT10-Sensormodul mit Strom versorgt und angeschlossen wird, um eine stabile I²C-Kommunikation zu gewährleisten.Der VIN-Eingang durchläuft zunächst einen Spannungsregler (XC6206-3.3), der die Eingangsspannung in eine stabile 3,3-V-Versorgung umwandelt, die für den AHT10-Sensor erforderlich ist.Kondensatoren (C1, C2 und C3) werden am Ein- und Ausgang des Reglers platziert, um Rauschen zu filtern und die Spannung zu stabilisieren.

Die Schaltung umfasst außerdem Pull-Up-Widerstände (4,7 kΩ) auf den SCL- und SDA-Leitungen.Diese Widerstände sorgen für eine ordnungsgemäße I²C-Kommunikation, indem sie die Leitungen im Leerlauf auf einem hohen Logikpegel halten.Die N-MOS-Transistoren fungieren als Pegelumsetzer und ermöglichen dem Modul eine sichere Schnittstelle zwischen verschiedenen Spannungspegeln, z. B. 5-V-Mikrocontrollern und dem 3,3-V-AHT10.

Schließlich trägt ein Entkopplungskondensator (C4) in der Nähe des AHT10-Chips dazu bei, elektrisches Rauschen zu reduzieren und so genaue Temperatur- und Feuchtigkeitsmessungen zu gewährleisten.

AHT10-Modulschnittstelle mit Arduino

Um das AHT10-Modul mit einem Arduino Uno zu verbinden, verwenden Sie die I²C-Kommunikationspins.Verbinden Sie die VIN des AHT10 mit dem 5-V-Pin des Arduino (oder 3,3 V, falls Ihre Modulversion dies erfordert).Verbinden Sie GND mit GND auf dem Arduino.Verbinden Sie dann SDA vom AHT10 mit A4 auf dem Arduino Uno und SCL mit A5, den Standard-I²C-Pins.

Nach der Verkabelung müssen Sie eine AHT10-kompatible Bibliothek in der Arduino IDE verwenden.Installieren Sie die AHT10-Bibliothek und fügen Sie sie dann in Ihre Skizze ein.Initialisieren Sie den Sensor in der Funktion setup() und lesen Sie Temperatur- und Feuchtigkeitswerte in der Funktion loop() aus.Der Arduino kommuniziert mit dem Sensor über seine Standard-I²C-Adresse (0x38).

Mit diesem Setup können Sie Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte in Echtzeit über den seriellen Monitor überwachen.

Anwendungen des AHT10-Sensormoduls

• Wetterstationen

• Smart-Home-Automatisierungssysteme

• HVAC-Steuerungssysteme

• Überwachung der Raumluftqualität

• Gewächshausüberwachung

• Industrielle Umweltüberwachung

• IoT-Umgebungssensorgeräte

• Datenlogger

• Serverraumüberwachung

• Kühllagerüberwachung

• Haushaltsgeräte

• Tragbare Wettermessgeräte

• Landwirtschaftliche Überwachungssysteme

• Gebäudeautomationssysteme

• Klimakontrollsysteme

AHT10 vs. DHT11 vs. DHT22: Was ist besser?

Wenn Sie höchste Genauigkeit und eine moderne Kommunikationsschnittstelle benötigen, ist der AHT10 die bessere Wahl, da er eine höhere Präzision bietet und das I²C-Protokoll für eine einfachere Integration nutzt.Wenn Sie nach der günstigsten Option für einfache Projekte oder Anfängerprojekte suchen, ist die DHT11 ist geeignet, da es erschwinglich und einfach zu verwenden ist.Wenn Sie eine ausgewogene Leistung mit einem größeren Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbereich wünschen, ist die DHT22 ist eine gute Option, da es eine bessere Genauigkeit als das DHT11 bietet und gleichzeitig preisgünstig ist

Funktion	AHT10	DHT11	DHT22 (AM2302)
Sensortyp	Digitale Temp & Luftfeuchtigkeit	Digitale Temp & Luftfeuchtigkeit	Digitale Temp & Luftfeuchtigkeit
Kommunikation Protokoll	I²C (0x38)	Eindrahtig digital	Eindrahtig digital
Betrieb Spannung	3,3 V–5 V	3V–5V	3V–6V
Temperatur Reichweite	–40°C bis 85°C	0°C bis 50°C	–40°C bis 80°C
Temperatur Genauigkeit	±0,3°C	±2°C	±0,5°C
Luftfeuchtigkeitsbereich	0–100 % relative Luftfeuchtigkeit	20–80 % relative Luftfeuchtigkeit	0–100 % relative Luftfeuchtigkeit
Luftfeuchtigkeit Genauigkeit	±2 % relative Luftfeuchtigkeit	±5 % relative Luftfeuchtigkeit	±2–3 % relative Luftfeuchtigkeit
Auflösung (Temp.)	0,01°C	1°C	0,1°C
Auflösung (Luftfeuchtigkeit)	0,024 % relative Luftfeuchtigkeit	1 % relative Luftfeuchtigkeit	0,1 % relative Luftfeuchtigkeit
Reaktionszeit	≤ 8 Sek	Langsam	Mäßig
Macht Verbrauch	Niedrig, mit Schlaf Modus	Niedrig	Mäßig
Fabrik Kalibrierung	Ja	Ja	Ja
Typischer Preis	Niedrig–Mittel	Sehr niedrig	Mäßig
Am besten für	IoT & präzise Überwachung	Grundlegendes Hobby Projekte	Mittelklasse genaue Projekte

Mechanische Abmessungen

Fazit

Durch die digitale I²C-Kommunikation, die Werkskalibrierung, den stromsparenden Betrieb und das kompakte Design eignet sich das AHT10-Sensormodul hervorragend für eingebettete Systeme und IoT-Projekte.Vom Verständnis seiner Pinbelegung und elektrischen Spezifikationen bis hin zur Analyse seines Schaltplandesigns und der Arduino-Schnittstelle beweist das Modul eine einfache Integration und zuverlässige Leistung.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Benötigt der AHT10 eine externe Kalibrierung?

Nein, der AHT10 ist werkseitig kalibriert.Es gibt vollständig kalibrierte digitale Daten aus, sodass unter normalen Bedingungen keine manuelle Kalibrierung erforderlich ist.

2. Wie lautet die Standard-I2C-Adresse des AHT10?

Die Standard-I²C-Adresse des AHT10 ist 0x38, was für die meisten Modulversionen fest eingestellt ist.

3. Funktioniert AHT10 mit ESP32 und Raspberry Pi?

Ja, der AHT10 ist über I²C-Kommunikation vollständig mit ESP32 und Raspberry Pi kompatibel.Normalerweise sind im Modul geeignete Pull-Up-Widerstände enthalten.

4. Wie oft kann der AHT10 Messungen durchführen?

Die typische Reaktionszeit beträgt bis zu 8 Sekunden, Messungen können je nach Konfiguration jedoch normalerweise alle 1–2 Sekunden abgelesen werden.

5. Warum zeigt mein AHT10 instabile Messwerte an?

Instabile Messwerte können auf schlechte Verkabelung, unzureichende Stromfilterung, elektrisches Rauschen oder schnelle Umgebungsveränderungen zurückzuführen sein.

6. Welche Spannungslogikebene verwendet der AHT10?

Der Sensorkern arbeitet mit einer 3,3-V-Logik, die meisten Module verfügen jedoch über eine Pegelverschiebung, um 5-V-Mikrocontroller zu unterstützen.