DHT11的使用资料

文章目录

  • DHT11简介
    • 概述
    • 性能指标和特性如下:.
    • 外形尺寸及管脚排列
    • 传输数据时序
    • 单片机读取步骤

●内容:
选择与传感器在各个领域相关的内容均可
先查该领域的综述性文章->从中发现具体感兴趣的内容->
延伸到之前或之后的相关工作
●形式:
➢PPT (必交)
➢在理解文献(英文)的基础上,形成一篇技术文献
要求格式规范,且自己完成(必交)
➢在理解相关内容的基础上,如果条件具备,可以尝
试实现原型产品或算法(最佳,可选)

之前一直使用DHT11测量温度,却不知道其原理,想到以后工作要与传感器打交道,特此研究一下DHT11的具体原理。

DHT11简介

概述

:DHT11是广州奥松有限公司生产的–款湿温度一体化的数字传感器,国产货,学习方便。
该传感器包括一个电阻式测湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够实时的采集本地湿度和温度。
DHT11与单片机之间能采用简单的单总线进行通信,仅仅需要一个I/O口
传感器内部湿度和温度数据40Bit的数据一次性传给单片机,数据采用校验和方式进行校验,有效的保证数据传输的准确性。
DHT11 功耗很低,5V电源电压下,工作平均最大电流0.5mA。
可以用在暖通空调、除湿器、农业、冷链仓储、测试及检测设备、消费品、汽车、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节器、医疗、其他相关湿度检测控制。
产品亮点是成本低、长期稳定、相对湿度和温度测量、品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、超长的信号传输距离、数字信号输出、精确校准。

性能指标和特性如下:.

  • 工作电压范围: 3.3V-5.5V
  • 工作电流:平均0.5mA
  • 湿度测量范围: 20 - 90% RH
    注意湿度范围
  • 温度测量范围: 0- 50°C
    注意湿度范围
  • 湿度分辨率: 1%RH,8 位
    分辨率挺高的
  • 温度分辨率.: 1°C,8位
    分辨率挺高的
  • 采样周期: 1S
    注意在使用时,采样时间要大于1s
  • 单总线结构
    传输数据接单片机串口的一个TX就可以了
  • 与TTL兼容(5V)

外形尺寸及管脚排列

DHT11的使用资料_第1张图片

DHT11的使用资料_第2张图片

  • 应用电路连接说明

第1脚接电源5V VCC
第2脚为数据总线Dout。可直接接主机(单片机)的I/O口。为提高稳定性,建议在数据端和电源正之间接一只4.7K的上拉电阻,或者主机(单片机)的I/O口设置为上拉输入。
第3脚为空脚,此管脚悬空不用。
第4脚接电源地端GND。

传输数据时序

  1. DHT11数据格式
    DHT11数据包由5Byte (40Bit) 组成。一次完整的数据传输为40bit,高位先出(接1bit,存储接收数据的变量左移一位)。注意: DHT11一次通讯时间最大3ms,主机连续采样间隔建议不小于100ms。
    数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明。
    数据格式: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 + 8bit校验和(校验和数据为前四个字节相加)
    DHT11的使用资料_第3张图片
    传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数据(湿度、温度、整数、小数)之间应该分开处理。用上图的5Byte数据为例子:
    humi(湿度) = byte4.byte3 = (32+13).(0) = 45.0(%RH)
    temp(温度) = byte2.byte1 = (28).(0) = 28.0(°C)
    jiaoyan(校验) = byte0 =(64+9) = 73 (=byte4+ byte3+ byte2+ byte1=humi+temp,校验正确)
  2. DHT11的传输时序
    DHT11的使用资料_第4张图片

DHT11的使用资料_第5张图片

DHT11的使用资料_第6张图片
主机发送开始信号(至少拉低18ms)后,延时等待20us -40us后读取DHIIT的回应信号,读取总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高,准备发送数据,每1bit 数据都以低电平开始,格式见上图面图示。如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常。
发送数据,每1bit 数据都以低电平开始。拉高电平置VCC 116-118us表示数字1。拉高电平置VCC 不足116us表示数字0。

单片机读取步骤

  • 步骤一:
    DHT11上电后(DHT11 上电后要等待1S以越过不稳定状态在此期间不能发送任何指令),测试环境温湿度数据,并记录数据,同时DHT11的DATA数据线由上拉电阻拉高一直保持高电平;此时DHT11的DATA引脚处于输入状态,时刻检测外部信号。
  • 步骤二:
    微处理器的I/0设置为输出同时输出低电平,且低电平保持时间不能小于18ms(最大不得超过30ms),然后微处理器的I/0设置为输入状态,由于上拉电阻,微处理器的I/0即DHT11的DATA数据线也随之变高,等待DHT11作出回答信号。发送信号如下图所示:
    DHT11的使用资料_第7张图片
  • 步骤三:
    DHT11的DATA引脚检测到外部信号有低电平时,等待外部信号低电平结束,延迟后DHT11的DATA引脚处于输出状态,输出83微秒的低电平作为应答信号,紧接着输出87微秒的高电平通知外设准备接收数据,微处理器的I/0此时处于输入状态,检测到I/0有低电平(DHT11回应信号)后,等待87微秒的高电平后的数据接收,发送信号如下图所示:
    DHT11的使用资料_第8张图片
  • 步骤四:
    由DHT11的DATA引脚输出40位数据,微处理器根据I/0电平的变化接收40位数据,位数据“0”的格式为: 54微秒的低电平和23- 27微秒的高电平,位数据“1”的格式为: 54微 秒的低电平加68 -74微秒的高电平。位数据“0”、“1” 格式信号如下图所示:
    DHT11的使用资料_第9张图片
  • 结束信号:
    DHT11的DATA引脚输出40位数据后,继续输出低电平54微秒后转为输入状态,由于上拉电阻随之变为高电平。但DHT11内部重测环境温湿度数据,并记录数据,等待外部信号的到来。
    DHT11的使用资料_第10张图片

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