DHT11温湿度传感器基本使用思路

一、概述

DHT11 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8 位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11 传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20 米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。

二、封装及引脚

DHT11 数字温湿度传感器模块为4 针PH2.0 封装。

三、性能及连接

1、性能

1． 供电电压：3-5.5V

2． 供电电流：最大2.5mA

3． 温度范围：0-50℃ 误差±2℃

4． 湿度范围：20-90%RH 误差±5%RH

5． 响应时间: 1/e(63%) 6-30s

6． 测量分辨率分别为 8bit（温度）、8bit（湿度）

7． 采样周期间隔不得低于1 秒钟

8． 模块尺寸：30x20mm

2、原理图

3、经典电路图

4、实物连接

四、程序代码

#include 
#define DHTPIN8
#define DHTTYPE DHT11 //定义类型

DHT dht(DHTPIN,DHTTYPE);//进行初始量设置
void setup(){
     
     Serial.begin(9600);
     dht.begin();//DHT开始工作
     
}
void loop(){
     
     delay(2000);//两次检测之间要等几秒钟
     float h=dht.readHumidity();//读湿度
     float t=dhtTemperature();//读温度
     Serial.print("Humidity:");//湿度
     Serial.print("h");
     Serial.println("");
     Serial.print("Temperature:");//温度
     Serial.print("t");
     Serial.println("℃");//默认为摄氏度
}

五、传感器工作时序（编程依据）

1、数据格式

DATA用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次通讯时间4ms
左右，数据分小数和整数部分，具体格式在下面说明，当前小数部分用于以后拓展，现读出为零，操作流程如下：
【一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
数据格式：
8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据（因为这里只能精确到整数，所以小数意义不大。）+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。
数据传送正确时，校验和数据等于：
“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据。”所得结果的末8位。
】

2、控制时序

（1）DHT11完整时序图：
用户MCU发送第一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，等待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次信号采集，用户可选择读取部分数据，从模式下，DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集，采集数据后转换到低速模式。

（2）DHT11采集数据
总线空闲状态为高电平,单片机把总线拉低等待DHT11响应,单片机把总线拉低必须大于18ms,保证DHT11能检测到起始信号。
当DHT11接收到单片机的开始信号后,等待单片机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号。
单片机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后,切换为输入状态，等待DHT11的80us低电平信号结束，然后判断DHT11是否是否发出 80us 的高电平；如果是，即可开始采集数据。
（3）数字0和数字1的信号时序
总线为低电平，说明DHT11发送响应信号，DHT11发送响应信号后，再把总线拉高80us，准备发送数据，每一bit数据都以50us低电平时隙开始，高电平的长短定了数据位是0还是1，格式见下面图示。
如果读取响应信号为高电平，则DHT11没有响应，请检查线路连接是否正常，当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us，随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
数字0信号时序：
数字1的信号时序：

六、控制程序

1、单字节采集

void  COM(void)
{
     
	U8 i;		
	for(i=0;i<8;i++)	   
	{
     
		U8FLAG=2;	
		while((!P2_0)&&U8FLAG++);
		Delay_10us();
		Delay_10us();
		Delay_10us();
		U8temp=0;
		 if(P2_0)U8temp=1;
			U8FLAG=2;
 		while((P2_0)&&U8FLAG++);
		//超时则跳出for循环		  
		 if(U8FLAG==1)break;
		//判断数据位是0还是1	 	 
		// 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为 1 	 
	 	U8comdata<<=1;
		 U8comdata|=U8temp;        //0
	 }
}

2、完整一次数据采集

void RH(void)
{
     
	//主机拉低18ms 
	P2_0=0;
	 Delay(180);
	 P2_0=1;
 	//总线由上拉电阻拉高 主机延时20us
	 Delay_10us();
	 Delay_10us();
	 Delay_10us();
	 Delay_10us();
 	//主机设为输入 判断从机响应信号 
	 P2_0=1;
	 //判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行	  
	 if(!P2_0)		 //T !	  
	 {
     
	 	U8FLAG=2;
 		//判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束	 
		 while((!P2_0)&&U8FLAG++);
	 	U8FLAG=2;
 		//判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态
	 	while((P2_0)&&U8FLAG++);
 		//数据接收状态		 
	 	COM();
	 	U8RH_data_H_temp=U8comdata;
	 	COM();
	 	U8RH_data_L_temp=U8comdata;
		COM();
	 	U8T_data_H_temp=U8comdata;
	 	COM();
	 	U8T_data_L_temp=U8comdata;
	 	COM();
	 	U8checkdata_temp=U8comdata;
	 	P2_0=1;
		 //数据校验 
	 	U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);
		if(U8temp==U8checkdata_temp)
	 	{
     
			U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;
			U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;
			U8T_data_H=U8T_data_H_temp;
			U8T_data_L=U8T_data_L_temp;
			U8checkdata=U8checkdata_temp;
	 	}
	 }/
}

3、获取DHT11数据

void GetTemp1(void)
{
     
	//------------------------
	 //调用温湿度读取子程序 
		RH();
	 //串口显示程序 
	 //--------------------------
	Send_string("Humidity:");
		str[0]=U8RH_data_H/10+0x30;
		str[1]=U8RH_data_H%10+0x30;
		str[2]='.';
		str[3]=U8RH_data_L/10+0x30;
		str[4]=U8RH_data_L%10+0x30;
		str[5]='\0';
		Send_string(str);
		Send_string("%\r\n");
		
		Send_string("Temperature:");
		str[0]=U8T_data_H/10+0x30;
		str[1]=U8T_data_H%10+0x30;
		str[2]='.';
		str[3]=U8T_data_L/10+0x30;
		str[4]=U8T_data_L%10+0x30;
		str[5]='\0';
		Send_string(str);
		Send_string("℃\r\n");
}