DHT11. Измеритель температуры и влажности.

DHT11 -  цифровой датчик влажности и температуры, состоящий из термистора и емкостного датчика влажности.  Также датчик содержит в себе АЦП для преобразования аналоговых значений влажности и температуры в цифровой код. Датчик DHT11 не обладают высоким быстродействием и точностью, но зато недорог и отлично подходят для контроля влажности  и температуры в помещении. DHT11 достаточно прост в использовании, но имеет минус при получении данных: недостатком этого датчика является время получения данных - не чаще чем один раз в две секунды.

 

DHT11

Характеристики

  • Напряжение питания 3 - 5,5В
  • Максимальный ток в режиме измерения 0,5 - 2,5 мА
  • Максимальный ток в режиме ожидания 150 мкА
  • Измерение влажности    
        Точность при температуре
                    25 ℃  – 4 %
                    0…50 ℃  –  5 %
        Диапазон измерений при температуре
              0 ℃ – 30…90 % RH
            25 ℃ – 20…90 % RH
            50 ℃ – 20…80 % RH
        Предельное время отклика 15 c
        Гистерезис 1 %
        Продолжительная температурная стабильность 1 % / год
  • Измерение температуры
        Точность 1…2 %
        Диапазон 0…50 ℃  
        Предельное время отклика 30 c
  • Частота опроса не чаще 1 раза в 1 с.
  • Разрешающая способность 8 бит
  • Предельная длина экранированной линии связи 20 м.
  • Размеры датчика ДхШхВ: 15,5 х 12 х 5,5 мм
  • Размеры модуля датчика ДхШхВ: 28 х 12 х 5,5 мм

Особенности использования

  • Сочетает в себе два датчика: датчик температуры и датчик влажности
  • Недорогое решение для получения температуры и влажности
  • Просты в использовании
  • Просты в подключении
  • Большая погрешность измерений
  • Не измеряют температуру ниже 0°C
  • Долгое время отклика: раз в две секунды

Описание выводов

DHT11 PIN

VCC – положительный вывод питание (3...5В)
DATA – вывод данных (информационный сигнал)
NC - не используется
GND   – общему провод (отрицательный вывод питания)

Между выводом питания и выводом данных необходимо подключить подтягивающий резистор. Рекомендуемый номинал 10 кОм , если расстояние от датчика до микроконтроллера небольшое, для расстояния больше 20 метров рекомендуется резистор номиналом 5,1 кОм. Также рекомендуется подключение конденсатора (фильтр по питанию между VCC и GND).

Протокол обмена — однопроводный, по структуре весьма похож на DS18B20, но:

  • датчик не умеет работать в «паразитном» режиме
  • датчик способен работать, только если он один подключен к линии связи.

Считывание данных

В DHT11 используется только один провод для связи с микроконтроллером.

Процесс коммуникации состоит из трех этапов:

  1.  отправка запроса в датчик,
  2.  получение ответа от датчика
  3.  получение данных от датчика (40 биты данных).

DHT11 protokol

После включения питания и до первого обращения к датчику должно пройти не менее 1 секунды. 

Для начала обмена информацией с датчиком, микроконтроллер должен сформировать стартовый импульс. Стартовый импульс - это сигнал с логическим низким уровнем длительностью не менее 18 минут.

DHT11 start

Затем микроконтроллер формирует сигнал логической еденицы на время не менее 50 микросекунд. После этого микроконтроллер  переводит порт в режим входа, готовясь принимать данные.

Получив стартовый импульс датчика DHT11 выходит из режима ожидания и посылает импульсный сигнал ответа, который означает, что датчик получил стартовый импульс.

Датчик влажности и температуры DHT11  формирует сигнал ответа следующим образом: переводит линию связи примерно на 54 микросекунд в логический ноль, затем на 80 микросекунд в логическую еденицу.

DHT11 response

Микроконтроллер должен обнаружить эти изменения уровней и зафиксировать, что датчик готов передавать данные.

После отправки сигнала ответа датчик DHT11 посылает данные, объединяющие значения влажности и температуры вместе с контрольной суммой. Пакет данных общей длиной 40 бит, содержит 5 байт данных.

Первые два байта содержат значение влажности в десятичном виде. Это значение дает нам относительный процент влажности. Первый байт - целая часть, а второй байт дробная часть значения влажности.

Следующие два байта содержат значение температуры в десятичном виде. Это значение дает нам температуру в градусах Цельсия.

Последний байт - это контрольная сумма, которая считается из первых четырех байт.

Форма сигналов логического ноля и логической единицы представлен на рисунках ниже соответственно:

DHT11 dataПосле отправки 40-разрядных данных, датчик DHT11 формируе стоповый сигнал (сначала формирует низкий уровень длительностью примерно 54 мкс, а затем переводит вывод данных  в высокоимпедансное состояние). После этого в DHT11 переходит в спящий режим.

Стоповый сигнал.

DHT111 end

Примечание

При эксплуатации датчик DHT11 должен быть защищен от солнечного света и других излучений, имеющих в спектре ультрафиолетовую часть. Также к повреждению датчика могут привести газы, содержащие диоксид серы, пары соляной кислоты. Высокая концентрация паров этанола приведет к полному повреждению чувствительного слоя датчика.

 

 

 

©2017 Sj Expnews - Joomla Templates.