DHT11温湿度传感器原理剖析

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视频讲解


DHT11功能

对温湿度数据进行采集。



DHT11封装尺寸图
在进行PCB封装设计的时候会用到。





引脚说明
1、VDD  供电 3.3～5.5V DC
2、DATA 串行数据，单总线
3、NC  空脚
4、GND  接地，电源负


温湿度采集范围
湿度采集范围5%~95%，在环境温度为25℃时，湿度采集精度是±5%。温度采集范围是-20℃~60℃，在环境温度为25℃时，温度采集精度是±2℃。


电气参数
DHT11供电电压为3.3V~5.5V，测量时的供电电流为1.0mA，待机时的供电电流为0.06mA。


典型电路
传感器的DATA口需要接4.7K的上拉电阻。上拉电阻的作用是在单片机不进行输出以及传感器待机时，使得DATA口为高电平，当总线闲置时， 其状态为高电平。

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 校验位。


数据读取步骤
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/O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/O设置为输入状态，由于上拉电阻，微处理器的 I/O即 DHT11的 DATA 数据线也随之变 高，等待 DHT11作出回答信号，发送信号如图所示：

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/O 此时处于输入状态，检测到 I/O 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，发送信号如图所示：

步骤四: 由 DHT11 的 DATA引脚输出 40 位数据，微处理器根据 I/O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”格式信号如图所示：

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