詳解DHT11溫濕度感測器的原理及驅動程式

一．簡介

dht11作為一款低價、入門級的溫濕度感測器，常用於我們的微控制器設計例項中;它應用專用的數字模組採集技術和溫濕度感測技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。感測器包括乙個電阻式感溼元件和乙個ntc測溫元件，並與乙個高效能8位微控制器相連線。

dht11為 4 針單排引腳封裝，如下圖，採用單線制序列介面，只需加適當的上拉電阻，訊號傳輸距離可達20公尺以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。

二．感測器引數

1.dht11電氣引數如下：

型號測量範圍測溼精度測溫精度解析度封裝

2.引腳定義

3.典型電路

dht11的供電電壓為 3－5.5v，電源引腳（vdd，gnd）之間可增加乙個100nf 的電容，用以去耦濾波。data引腳併聯乙個5k以上的上拉電阻，增強訊號的抗干擾額能力。感測器上電後，要等待 1s 以越過不穩定狀態在此期間無需傳送任何指令。

三．感測器控制時序

1.資料格式

data 用於微處理器與 dht11之間的通訊和同步,採用單匯流排資料格式,一次通訊時間4ms左右,資料分小數部分和整數部分,具體格式在下面說明,當前小數部分用於以後擴充套件,現讀出為零，操作流程如下:

一次完整的資料傳輸為40bit,高位先出。

資料格式：

8bit濕度整數資料+8bit濕度小數資料+8bi溫度整數資料+8bit溫度小數資料+8bit校驗和

8位校驗和：

「8bit濕度整數資料+8bit濕度小數資料+8bi溫度整數資料+8bit溫度小數資料」相加所得結果的末8位。

2.控制時序要實現對dht11感測器的控制和資料的讀取，需先學會分析dht11的控制時序。時序主要分為三部分：1：觸發dht11採集數資料；2：讀取數字0；3：讀取數字1；。

（1）觸發dht11採集資料

匯流排空閒狀態為高電平,微控制器把匯流排拉低等待dht11響應,微控制器把匯流排拉低必須大於18ms,保證dht11能檢測到起始訊號。

當dht11接收到微控制器的開始訊號後,等待微控制器開始訊號結束,然後傳送80us低電平響應訊號。

微控制器傳送開始訊號結束後,延時等待20-40us後,切換為輸入狀態，等待dht11的80us低電平訊號結束，然後判斷dht11是否是否發出 80us 的高電平；如果是，即可開始採集資料。

(2)數字0訊號時序

當dht11輸出數字0時，微控制器讀取到的訊號為50 us的低電平，之後為26-28 us的高電平。

(3)數字1訊號時序

當dht11輸出數字0時，微控制器讀取到的訊號為50 us的低電平，之後為70 us的高電平。

由此可知dht11輸出數字0和數字1的區別在於高電平的時間，由此微控制器可在讀取到高電平後，延時30us後，識別此時匯流排的電平，高電平為數字1，低電平為數字0；

(4)總時序圖

使用者mcu傳送一次開始訊號後,dht11從低功耗模式轉換到高速模式,等待主機開始訊號結束後,dht11傳送響應訊號,送出40bit的資料,並觸發一次訊號採集,使用者可選擇讀取部分資料。

從模式下,dht11接收到開始訊號觸發一次溫濕度採集,如果沒有接收到主機傳送開始訊號,dht11不會主動進行溫濕度採集。當一次完整的採集資料後，dht11會轉換到低速模式。

四．控制程式

1.單位元組採集

void  com(void)
}

2.完整一次資料採集

void rh(void)}/}

3.獲取dht11資料

void gettemp1(void)