溫濕度傳感器 第1張" title="濕度傳感器dht11：DHT11溫濕度傳感器 第1張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>
濕度傳感器dht11：DHT11溫濕度傳感器
一、器材?
arduino UNO、面包板、DHT11溫濕度傳感器、連接線?
這里說一下DHT11的基本情況：?
（1）引腳說明：?
1、VDD 供電 3.5V-5.5V DC?
2、DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線?
3、GND 接地，電源負(fù)極。?
（2）DHT11data數(shù)據(jù)格式：?
一次傳輸40位數(shù)據(jù)=8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù) + 8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù) + 8bint溫度整數(shù)數(shù)據(jù) + 8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù) + 8bit校驗(yàn)位?
3、時(shí)序圖?
二、連接圖?
?
如圖所示，將DHT11的正極與5V電源接口相連，負(fù)極與GND相連，中間的數(shù)據(jù)接口與2號(hào)引腳相連。?
三、代碼
四、注意事項(xiàng)?
1、代碼中引用了，這個(gè)是操作DHT11的庫文件，有了它，就可以輕松操作我們這個(gè)溫濕度傳感器了。但是引用這個(gè)庫文件的操作步驟是：?
（1）在網(wǎng)上找到并下載該庫文件，包括一個(gè)頭文件和一個(gè).cpp文件。?
（2）在arduinoIDE中點(diǎn)擊菜單：程序–導(dǎo)入庫–add library，然后選擇你存放庫文件的那個(gè)文件夾。?
（3）在代碼中引用，這樣就可以使用了。?
2、#define DHT11PIN 2，表示定義引腳2的名字為DHT11PIN ，注意這個(gè)定義語句后面沒有分號(hào)。?
五、原理分析?
在硬件編程過程中，當(dāng)你拿到一個(gè)器件，首先要了解他的引腳定義，這會(huì)告訴你這個(gè)東西應(yīng)該怎么連接，在一個(gè)就是要看他的時(shí)序圖，看了時(shí)序圖你就知道主從設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集過程中的代碼應(yīng)該怎么寫，比如怎么啟動(dòng)，如何握手，怎么采集真正的數(shù)據(jù)等等。?
在我們這個(gè)試驗(yàn)中，DHT11的時(shí)序圖是這樣的：?
下面對(duì)照dht11.cpp源代碼說說我們采集溫濕度信息的原理（在代碼中加了注釋，說明相關(guān)內(nèi)容。）：
六、運(yùn)行結(jié)果?
通電之后，在電腦上打開串口就可以看到采集到的溫濕度信息。?
濕度傳感器dht11：dht11溫濕度傳感器中文資料（dht11工作原理特性參數(shù)及應(yīng)用電路）
DHT11概述
DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。
DHT11引腳說明
1、傳感器性能說明
2、接口說明
建議連接線長度短于20米時(shí)用5K上拉電阻，大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。
3、電源引腳
DHT11的供電電壓為3－5.5V。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF的電容，用以去耦濾波。
4、串行接口（單線雙向）
DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時(shí)間4ms左右，數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，具體格式在下面說明，當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展，現(xiàn)讀出為零。操作流程如下：
一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。
數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和
數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。
用戶MCU發(fā)送一次開始信號(hào)后，DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出40bit的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號(hào)采集，用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)。從模式下，DHT11接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集，如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)，DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集。采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。
總線空閑狀態(tài)為高電平，主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng)，主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒，保證DHT11能檢測到起始信號(hào)。DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后，等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束，然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào)。主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后，延時(shí)等待20-40us后，讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào)，主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)后，可以切換到輸入模式，或者輸出高電平均可，總線由上拉電阻拉高。
濕度傳感器dht11：dht11溫濕度傳感器工作原理
基于單片機(jī)的DHT11溫濕度 傳感器設(shè)計(jì)
：史延林 指導(dǎo)老師：黃智偉 學(xué)院：電氣工程學(xué)院 學(xué)號(hào)：
摘要：
溫濕度是生活生產(chǎn)中的重要的參數(shù)。本設(shè)計(jì)為基于單片機(jī)的溫濕度檢測與控制 系統(tǒng)，采用模塊化、層次化設(shè)計(jì)。用新型的智能溫濕度傳感器DHT11主要實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、 濕度的檢測，將溫度濕度信號(hào)通過傳感器進(jìn)行信號(hào)的采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再運(yùn) 用單片機(jī)STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，為顯示和報(bào)警電路提供信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫
濕度的控制報(bào)警。報(bào)警系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定報(bào)警的上下限值實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，顯示部分采用 LCD1602液晶顯示所測溫濕度值。系統(tǒng)電路簡單、集成度高、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、 檢測精度高，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：單片機(jī)；DHT11溫濕度傳感器； LCD1602顯示
第一章：課程構(gòu)思
1.1課題背景
溫濕度的檢測與控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中比較典型的應(yīng)用之一，隨著傳感器在生 產(chǎn)和生活中的更加廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)中，溫濕度的高低對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。 由于溫濕度的檢測控制不當(dāng)，可能使我們導(dǎo)致無法估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。為保證日常工 作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)生產(chǎn)車間溫度與濕度的監(jiān)測工作，但傳統(tǒng)的方法過 于粗糙，通過人工進(jìn)行檢測，對(duì)不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降 溫等工作。這種人工測試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨 機(jī)性大。目前，在低溫條件下(通常指100℃以下)，溫濕度的測量已經(jīng)相對(duì)成熟。利 用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測試與控制得到更快的開發(fā)。但人們 對(duì)它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、學(xué)習(xí)、生活提供更好的更方便的設(shè) 施就需要從數(shù)字單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化，智能化控制方向發(fā)展。
對(duì)于國外對(duì)溫濕度檢測的研究，從復(fù)雜模擬量檢測到現(xiàn)在的數(shù)字智能化檢測越 發(fā)的成熟，隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在的對(duì)于溫濕度研究，檢測系統(tǒng)向著智能化、小型 化、低功耗的方向發(fā)展。在發(fā)展過程中，以單片機(jī)為核心的溫濕度控制系統(tǒng)發(fā)展為 體積小、操作簡單、量程寬、性能穩(wěn)定、測量精度高，等諸多優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)生活的各 個(gè)方面實(shí)現(xiàn)著至關(guān)重要的作用。
溫濕度傳感器除電阻式、電容式濕敏元件之外，還有電解質(zhì)離子型濕敏元件、 重量型濕敏元件（利用感濕膜重量的變化來改變振蕩頻率）、光強(qiáng)型濕敏元件、聲 表面波濕敏元件等。濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環(huán)境濕度時(shí)，濕敏元
濕度傳感器dht11：DHT11溫濕度傳感器編程思路以及代碼的實(shí)現(xiàn)
在我們剛開始進(jìn)入單片機(jī)的學(xué)習(xí)中，練習(xí)寫傳感器的時(shí)序是必不可少的，其實(shí)我比較推薦大家剛開始練習(xí)的時(shí)候使用DHT11來練習(xí)。
推薦的原因：
因?yàn)镈HT11的時(shí)序簡單。DHT11是國產(chǎn)的，全中文的參考手冊(cè)，不用擔(dān)心英文看不懂。功能少，就只有一個(gè)測量溫濕度的功能。
綜上，因此DHT11我認(rèn)為是非常適合剛開始入門單片機(jī)的朋友學(xué)習(xí)的。
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那么在使用傳感器前，我們必須要先看數(shù)據(jù)手冊(cè)，并不需要全部瀏覽，我們只需要看他重要的點(diǎn)，就OK了。
這就是DHT11溫濕度傳感器的外觀，我們了解一下就好。
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接下來我們看一起DHT11的參數(shù)特性
用紅框圈出來的，就是重點(diǎn)，我們必須知道，這個(gè)DHT11溫濕度傳感器的測量范圍，以及精度、分辨率。如果超出了這個(gè)范圍，那么DHT11就不能夠使用了。
接下來看一下引腳說明。 ? ? ? ? ? ?我們要注意的是：這個(gè)器件使用的是單總線協(xié)議是總所周知的了，但是他的供電范圍我們也需要了解一下，范圍是3.5-5.5v。如果超出這個(gè)范圍，傳感器可能會(huì)燒、假如低于這個(gè)范圍，可能傳感器會(huì)讀出錯(cuò)誤的溫濕度數(shù)據(jù)或者壓根就罷工了。 ? 因此，我們?cè)谑褂媚切?.3v單片機(jī)做編程的時(shí)候，就要注意這一點(diǎn)了。
這個(gè)是數(shù)據(jù)手冊(cè)上顯示的DHT11典型的電路連接方法，我們?cè)贁?shù)據(jù)口上要接上一個(gè)上拉電阻。供電所使用的為7805的穩(wěn)壓電源，也就是5V。實(shí)際上，只要我們滿足他的供電電壓范圍，都是能夠工作的。
接下來我們看一下它的數(shù)據(jù)格式（重點(diǎn)）
? ? ? ? DHT11用的是單總線協(xié)議，一次傳送40位的數(shù)據(jù)。 ? ? 注意了，看到這一句話，也就是說我們每次讀取DHT11的數(shù)據(jù)時(shí)，都要一次性讀取40次，也就是讀取40位。并且數(shù)據(jù)前16位是與濕度相關(guān)的，中間16位是與溫度相關(guān)的，最后八位是用來校驗(yàn)的，當(dāng)我們校驗(yàn)成功后，證明這一次的溫濕度結(jié)果正確的，我們單片機(jī)就可以使用這個(gè)溫濕度值；如果校驗(yàn)不通過，那么就代表我們這次讀取出來的溫濕度值，是錯(cuò)誤的（也許是我們的時(shí)序錯(cuò)誤了，也許是傳感器的問題），我們不進(jìn)行采樣。
? ? ? ? 同時(shí)呢，商家的數(shù)據(jù)手冊(cè)還給出了一個(gè)校驗(yàn)數(shù)據(jù)的示例圖，而且還是全中文的，所以說我說的沒錯(cuò)吧，這個(gè)器件是真的簡單到不能再簡單了，非常適合新手入門練習(xí)如何寫時(shí)序。
? ? ? ? DHT11的總體通信流程。第一步：主機(jī)先發(fā)送開始信號(hào)，從機(jī)會(huì)返回一個(gè)相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答。 ? ?第二步：主機(jī)信號(hào)線拉高準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。 ? ?第三部：開始接收數(shù)據(jù)（一次接收40位）。
那么這個(gè)就是一個(gè)人數(shù)據(jù)讀取的一個(gè)流程，那么我們每一個(gè)流程又應(yīng)該怎么做呢？
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步驟一：DHT11 上電后（DHT11 上電后要等待 1S 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間不能發(fā)送任何指令），測試環(huán)境
溫濕度數(shù)據(jù)，幵記錄數(shù)據(jù)，同時(shí) DHT11 的 DATA 數(shù)據(jù)線由上拉電阻拉高一直保持高電平；此時(shí) DHT11 的
DATA 引腳處于輸入狀態(tài)，時(shí)刻檢測外部信號(hào)。
步驟二：微處理器的 I/O 設(shè)置為輸出同時(shí)輸出低電平，且低電平保持時(shí)間不能小于 18ms，然后微處理器的 I/O
設(shè)置為輸入狀態(tài)，由于上拉電阻，微處理器的 I/O 即 DHT11 的 DATA 數(shù)據(jù)線也隨之變高，等待 DHT11 作
出回答信號(hào)，發(fā)送信號(hào)如圖所示：
步驟三：DHT11 的 DATA 引腳檢測到外部信號(hào)有低電平時(shí)，等待外部信號(hào)低電平結(jié)束，延遲后 DHT11 的 DATA
引腳處于輸出狀態(tài)，輸出 80 微秒的低電平作為應(yīng)答信號(hào)，緊接著輸出 80 微秒的高電平通知外設(shè)準(zhǔn)備接
收數(shù)據(jù)，微處理器的 I/O 此時(shí)處于輸入狀態(tài)，檢測到 I/O 有低電平（DHT11 回應(yīng)信號(hào)）后，等待 80 微秒
的高電平后的數(shù)據(jù)接收，發(fā)送信號(hào)如圖所示：
?
步驟四：由 DHT11 的 DATA 引腳輸出 40 位數(shù)據(jù)，微處理器根據(jù) I/O 電平的變化接收 40 位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)“0”
的格式為： 50 微秒的低電平和 26-28 微秒的高電平，位數(shù)據(jù)“1”的格式為： 50 微秒的低電平加 70
微秒的高電平。位數(shù)據(jù)“0”、“1”格式信號(hào)如圖所示：
（我們可以把這一段的時(shí)序理解為，我們主機(jī)先把數(shù)據(jù)線拉低50us，然后延時(shí)等待40us，然后再去讀取信號(hào)線的電平，如果為低電平，則為位“0”；如果為高電平，則為位“1”）。
結(jié)束信號(hào)：DHT11 的 DATA 引腳輸出 40 位數(shù)據(jù)后，繼續(xù)輸出低電平 50 微秒后轉(zhuǎn)為輸入狀態(tài)，由于上拉電阻隨
之變?yōu)楦唠娖?。?DHT11 內(nèi)部重測環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)，幵記錄數(shù)據(jù)，等待外部信號(hào)的到來。
我們?cè)跀?shù)據(jù)手冊(cè)上了解的就這么多就可以了。
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同時(shí)，我自己也對(duì)DHT11的時(shí)序做了一個(gè)總結(jié)
一. 單片機(jī)上點(diǎn)后1s內(nèi)不讀?。ú恢匾?/p>
二. 主機(jī)（單片機(jī)）發(fā)送起始信號(hào)：1.主機(jī)先拉高data。2.拉低data延遲18ms。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3.拉高data（單片機(jī)引腳設(shè)置為輸入）。
? ? ? ? ? ? ? ?
三. 從機(jī)（DHT11）收到起始信號(hào)后進(jìn)行應(yīng)答：
? ?從機(jī)拉低data，主機(jī)讀取到data線被拉低持續(xù)80us后從機(jī)拉高data線，
? ?持續(xù)80us，直到高電平結(jié)束，意味著主機(jī)可以開始接受數(shù)據(jù)。
?
四. 主機(jī)開始接收數(shù)據(jù)：
? ?1.主機(jī)先把data線拉高（io設(shè)置為輸入）。
? ?2.從機(jī)把data線拉低，主機(jī)讀取data線電平，直到低電平結(jié)束（大約50us）
? ?從機(jī)拉高data線后，延遲40us左右（28~70us之間）主機(jī)再次讀取data線
? ?電平，如果為低電平，則為“0”，如果為高電平，則為“1”。
? ?3.繼續(xù)重復(fù)上述1,2步驟累計(jì)40次。
五. data線拉低50us代表讀取結(jié)束
六. 校驗(yàn)數(shù)據(jù)
?
那么我們?cè)诔绦蛏蠎?yīng)該如何設(shè)計(jì)呢？（這里我的程序是基于stm32微處理器來講解的，其他單片機(jī)也一樣的操作，時(shí)序都是相同的）
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準(zhǔn)備階段我們先要有3個(gè)函數(shù)，數(shù)據(jù)引腳初始化函數(shù)，還有數(shù)據(jù)引腳切換輸入輸出方向的函數(shù)。
接下來我們就再寫一個(gè)函數(shù)，來讀取dht11數(shù)據(jù)即可
只要按照上述的時(shí)序步驟來操作，就能夠讀取出DHT11的溫濕度值啦。
同時(shí)我們要注意，只有讀出來的數(shù)據(jù)校驗(yàn)通過了，我們才使用這一次的溫濕度數(shù)據(jù)。
還有他讀取出來40位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 8位濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8位濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8位溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8位溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8位校驗(yàn)位
