DHT11溫濕度傳感器原理剖析

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DHT11功能
對溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

DHT11封裝尺寸圖
在進(jìn)行PCB封裝設(shè)計(jì)的時(shí)候會用到。

引腳說明
1、VDD  供電 3.3～5.5V DC
2、DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線
3、NC  空腳
4、GND  接地，電源負(fù)


溫濕度采集范圍
濕度采集范圍5%~95%，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)，濕度采集精度是±5%。溫度采集范圍是-20℃~60℃，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)，溫度采集精度是±2℃。

電氣參數(shù)
DHT11供電電壓為3.3V~5.5V，測量時(shí)的供電電流為1.0mA，待機(jī)時(shí)的供電電流為0.06mA。

典型電路
傳感器的DATA口需要接4.7K的上拉電阻。上拉電阻的作用是在單片機(jī)不進(jìn)行輸出以及傳感器待機(jī)時(shí)，使得DATA口為高電平，當(dāng)總線閑置時(shí)， 其狀態(tài)為高電平。

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) + 8bit 溫度整數(shù)數(shù)據(jù) + 8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù) + 8bit 校驗(yàn)位。


數(shù)據(jù)讀取步驟
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)，并記錄數(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。

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（最大不得超過 30ms）， 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，發(fā)送信號如圖所示：

步驟三: DHT11 的 DATA引腳檢測到外部信號有低電平時(shí)，等待外部信號低電平結(jié)束，延遲后 DHT11 的 DATA 引腳處于輸出狀態(tài)，輸出 83微秒的低電平作為應(yīng)答信號，緊接著輸出 87 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）后，等待 87微秒 的高電平后的數(shù)據(jù)接收，發(fā)送信號如圖所示：

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： 54 微秒的低電平和 23-27 微秒的高電平，位數(shù)據(jù)“1”的格式為： 54 微秒的低電平加 68-74 微秒的高電平。位數(shù)據(jù)“0”、“1”格式信號如圖所示：