DHT11 - Humidity and Temperature Sensor

Измерение температуры и влажности при помощи датчика DHT11.

Статья в PDF

DHT11 — Датчик влажности и температуры - страница

1 файл(ы) 382.91 KB

Download

DHT11 недорогой цифровой датчик температуры и влажности. Он использует емкостной датчик влажности и терморезистор для измерения температуры окружающего воздуха, данные выдает в цифровой форме по шине типа 1-wire. В использовании он довольно прост, но требует точного определения длительности временных сигналов, чтобы декодировать данные. Единственный недостаток это возможность получения данных не чаще 1 раза в две секунды.

Особенности.
· Температурная компенсация во всем диапазоне работы
· Измерение относительной влажности и температуры
· Калиброванный цифровой сигнал
· Отличная долгосрочная стабильность показаний
· Не требуются дополнительные компоненты
· Возможность передачи данных на большое растояние
· Низкое энергопотребление
· 4-контактный корпус и полностью взаимозаменяемы

Детали.
Для преобразования данных внутри датчика используется 8-битный микроконтроллер, В процессе производства датчики калибруются и калибровочная константа записывается вместе с программой в память микроконтроллера. Однопроводный последовательный интерфейс дает возможность быстрой интеграции в устройство. Его небольшие размеры, низкое энергопотребление и до-20-метром передачи сигнала, что делает его привлекательным выбором для различных приложений.

Диапазон измеряемых параметров.

Обзор:

Параметр	Диапазон измерения	Точность	Разрешение
Влажность	20-90%	±5%	1
Температура	0-50°С	±2°С	1

Подробные спецификации:

Параметр	Условия	Минимальное	Типичное	Максимальное
Влажность
Разрешение		1%	1%	1%
			8 бит
Стабильность			±1%RH
Точность	25°С		±4%RH
	0-50°С			±5%RH
Взаимозаменяемость	полностью взаимозаменяемы
Диапазон измерения	0°С	30%RH		90%RH
	25°С	20%RH		90%RH
	50°С	20%RH		80%RH
Время отклика (в секундах)	1/e(63%)25℃， 1m/s Air	6	10	15
Гистерезис			±1%RH
Долговременная стабильность	типичная		±1%RH/year
Температура		1°С	1°С	1°С
Разрешение		8 бит	8 бит	8 бит
Стабильность			±1°С
Точность		±1°С		±2°С
Диапазон измерения		0°С		50°С
Время отклика (в секундах)		6		30

Электрические параметры:

Параметр	Режим	Мин	Типовое	Макс	Ед.изм.
Напряжение питания	DC	3	5	5.5	V
Ток потребления	Измерение	0.5		2.5	mA
	Ожидание	100		150	uA
	Среднее	0.2		1	mA

Габаритные размеры и подключение:

Питание DHT11 составляет 3-5.5V DC. После подачи питания на датчик, необходимо выдержать паузу длительностью не менее 1 секунды перед началом считывания данных. Для фильтрации напряжения питания можно добавить один конденсатор 0,1 мкФ между Vdd и Vss.

Последовательный интерфейс (Single-Wire Двусторонний)

Весь обмен данными выполняется по одной одному проводу (шине). На шине может присутствовать только один датчик. Для получения высокого уровня используется подтягивающий резистор (5-10 кОм), т.е в пассивном состоянии на шине высокий уровень. Формат обмена данными может быть разделен на три этапа:

1) Инициализации.
2) Преамбула.
3) Передача данных.

Инициализация.

Процесс чтения данных начинается с импульса инициализации который формирует микроконтроллер. Он должен установить на шине низкий уровень на время не менее 18 mS, для инициализации DHT-11.

Преамбула.

Микроконтроллер после формирования импульса инициализации должен сразу перевести порт в режим чтения (режим приема данных). Если датчик готов к передачи данных, он ответит сформировав преамбулу. Один период меандра длительностью ~160 us.

Микроконтроллер получив ответ от датчика, может начать чтение данных.

Передача данных.

Данные представляют собой 5 байт данных, которые читаются по битно микроконтроллером, т.е всего 40 бит.

Первые два байта данные влажности (относительная влажность), целая и дробная часть. Третий и четвертый температура (градусы Цельсия), целая и дробная часть и пятый последний байт контрольная сумма, которая равна сумме первых 4 байт. К сожалению хотя и присутствуют байты отвечающие за десятые доли градуса и процента, реально контроллер датчика их не вычисляет (хотя это и понятно при такой точности это бесполезно), поэтому в них всегда присутствуют нули. Если реально считывать эти байты то мы увидим, например:

bait0 = 41 // влажность
bait1 = 0
bait2 = 31 // температура
bait3 = 0
bait4 = 72 // контрольная сумма

Но нет худа без добра, если в этих байтах всегда нули, то можно это значение (аналогично как для контрольной суммы) использовать для достоверности передачи данных.

Данные кодируются длительностью высокого уровня в каждом бите, бит начинается стробом низкого уровня длительностью приблизительно 50-54uS, после строба идет высокий уровень, если длительность высокого уровня в пределах 24 uS, то это передается “0”, если в пределах 70 uS – передается “1”.

Бит ‘0 ‘:

Бит ‘1 ‘:

По окончанию передачи данных датчик передает последний строб, устанавливает на шине высокий уровень и переходит в спящий режим.

Логика чтения данных может быть следующая.

Вид передачи полностью:

Датчик подключается ко входу который может формировать прерывания по изменению уровня на входе. Для определения длительности импульса можно использовать таймер микроконтроллера.

Для демо проекта используем плату ILLISSI_B4_primum с установленным микроконтроллером PIC16F1936. Для индикации данные будем выводить, через USB порт на терминал программы AN1310 Microchip.

Вариант построение программа для чтения данных с датчика для компилятора MPLAB® XC8 Compiler v1.20. Для измерение длительности мы применим таймер Timer0. А для контроля моментов изменения сигнала на входах будем использовать возможность микроконтроллера формировать прерывания по изменению состояния на входах. Всё декодирование данных будет выполняться в прерывании (благо там минимум работы), поэтому для основной программы остается только дать “толчек” для выдачи данных и обработать их когда данные будут готовы.

Настройка прерывание для работы с датчиком

 IOCBP=0b00000000; // отключить все прерывания и сбросить все флаги
 IOCBN=0b00000000;
 IOCBF=0b00000000;
 INTCON=0b11001000;
/*        ||  | +---- сбросить флаг прерывания от изменеию состояния на входе
 *        ||  +------- разрешить прерывания по изменению состояния на входе
 *        |+---------- разрешить прерывания от переферии
 *        +----------- разрешить глобальные прерывания
 */
 OPTION_REG=0b11000010;// настройка таймера Timer0
/*                |+++---- PS<2:0>:010-1 : 8
 *                +------- PSA:0 = Prescaler is assigned to the Timer0 module
 */

IOCBP=0b00000000; // отключить все прерывания и сбросить все флаги

IOCBN=0b00000000;

IOCBF=0b00000000;

INTCON=0b11001000;

/* || | +---- сбросить флаг прерывания от изменеию состояния на входе

* || +------- разрешить прерывания по изменению состояния на входе

* |+---------- разрешить прерывания от переферии

* +----------- разрешить глобальные прерывания

OPTION_REG=0b11000010;// настройка таймера Timer0

/* |+++---- PS<2:0>:010-1 : 8

* +------- PSA:0 = Prescaler is assigned to the Timer0 module

Функция запуска измерения (её можно в ставить в главный цикл для постоянного получения данных)

if(DHT11==0)// запуск измерения
 {
       DHT11=1;         // включить цикл измерения
       TRISB=0;         // настроить порт на выход
       LATB0=0;         // установить низкий уровень
       __delay_ms(18);  // задержка в 18 миллисекунд (больше можно :))
       IOCBP0=1;        // настроить прерывание на входе RB0 на фронт
       IOCBF0=0;        // сбросить флаг прерывания
       TRISB=1;         // настроить порт на вход
       PREAM=1;         // поиск преамбулы
 }

if(DHT11==0)// запуск измерения

{

DHT11=1; // включить цикл измерения

TRISB=0; // настроить порт на выход

LATB0=0; // установить низкий уровень

__delay_ms(18); // задержка в 18 миллисекунд (больше можно :))

IOCBP0=1; // настроить прерывание на входе RB0 на фронт

IOCBF0=0; // сбросить флаг прерывания

TRISB=1; // настроить порт на вход

PREAM=1; // поиск преамбулы

}

Вариант обработки прерываний

//=====================================прерывания==================================
void interrupt my_isr(void) //
{
 if(IOCIF)
 {
   IOCIF=0; //сбросить флаг
   IOCBF0=0; //сбросить флаг
   if(DHT11)
   {
      if(IOCBP0)// если прерывания по фронту
      {
         IOCBP0=0; // отключить прерывание по фронту
         IOCBN0=1; // включить прерывание по срезу
         TMR0=0; // сбросить таймер
         TMR0IF=0; // сбросить флаг переполнения
         TMR0IE=1; // разрешить прерывания TMR0
       }
       else
       {
          dlinimp=TMR0; // сохранить значение таймера в регистр
          TMR0=0; // сбросить таймер
          TMR0IF=0; // сбросить флаг переполнения

          IOCBP0=1; //включить прерывание по фронту
          IOCBN0=0; //отключить прерывание по срезу
         LATB1=!LATB1; // переключить светодиод
          if(!TMR0IF)
          {
             if(PREAM)// поиск преамбулы
             {
                if(dlinimp>80)
                {
                   PREAM=0;// преамбула принята
                   countbit=0;
                }
              }
              else
                {
                    if(countbit<8)
                    {
                    bait0<<=1;
                    if(dlinimp>30) bait0 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема
                    }
                    else if(countbit<16)
                    {
                    bait1<<=1;
                    if(dlinimp>30) bait1 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема
                    }
                    else if(countbit<24)
                    {
                    bait2<<=1;
                    if(dlinimp>30) bait2 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема
                    }
                    else if(countbit<32)
                    {
                    bait3<<=1;
                    if(dlinimp>30) bait3 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема
                    }
                    else if(countbit<40)
                    {
                    bait4<<=1;
                    if(dlinimp>30) bait4 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема
                    }
                    countbit++;// увеличить счетчик бит
                }
             }
             else
             {
                ERROR_DHT11=1; // неисправность датчика
             }
          }
       }
     }
     if(TMR0IF)
     {
       TMR0IF=0;
       DHT11=0;
       TMR0IE=0; //запретить прерывания TMR0
      }

}//===================================end_interrupt=================================

//=====================================прерывания==================================

void interrupt my_isr(void) //

{

if(IOCIF)

{

IOCIF=0; //сбросить флаг

IOCBF0=0; //сбросить флаг

if(DHT11)

{

if(IOCBP0)// если прерывания по фронту

{

IOCBP0=0; // отключить прерывание по фронту

IOCBN0=1; // включить прерывание по срезу

TMR0=0; // сбросить таймер

TMR0IF=0; // сбросить флаг переполнения

TMR0IE=1; // разрешить прерывания TMR0

}

else

{

dlinimp=TMR0; // сохранить значение таймера в регистр

TMR0=0; // сбросить таймер

TMR0IF=0; // сбросить флаг переполнения

IOCBP0=1; //включить прерывание по фронту

IOCBN0=0; //отключить прерывание по срезу

LATB1=!LATB1; // переключить светодиод

if(!TMR0IF)

{

if(PREAM)// поиск преамбулы

{

if(dlinimp>80)

{

PREAM=0;// преамбула принята

countbit=0;

}

else

{

if(countbit<8)

{

bait0<<=1;

if(dlinimp>30) bait0 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема

}

else if(countbit<16)

{

bait1<<=1;

if(dlinimp>30) bait1 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема

}

else if(countbit<24)

{

bait2<<=1;

if(dlinimp>30) bait2 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема

}

else if(countbit<32)

{

bait3<<=1;

if(dlinimp>30) bait3 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема

}

else if(countbit<40)

{

bait4<<=1;

if(dlinimp>30) bait4 |= 0b00000001;// определение бита и запись его в байт приема

}

countbit++;// увеличить счетчик бит

}

else

{

ERROR_DHT11=1; // неисправность датчика

}

if(TMR0IF)

{

TMR0IF=0;

DHT11=0;

TMR0IE=0; //запретить прерывания TMR0

}

}//===================================end_interrupt=================================

Вывод: простой недорогой датчик влажности и температуры, для проектов бытового назначения.

[box title=”Файлы для загрузки” color=”#521BDE”] Демонстрационный проект, MPLAB® X IDE v1.85, MPLAB® XC8 Compiler v1.20

DHT11 - Датчик влажности и температуры

1 файл(ы) 113.90 KB

[/box]

Это может быть интересно

VU Meter Tower ART23/11/2014
Стерео индикатор уровня аудио сигнала. Компактность и удобство проектирования устройств на светодиодах WS2812B, а также легкость реализации алгоритма родило идею созданию своей конструкции. В этом проекте я предоставлю все материалы …
Индикатор кода – RC-5 Protocol Philips28/03/2013
Индикатор кода – RC-5 Protocol Philips При конструировании дистанционного управления на инфракрасных лучах для контроля удобно иметь индикатор кодов передаваемых пультом. Плата ch-c3000 позволяет изготавливать устройства с возможностью установки фото …
HVLD модуль на примере PIC24FJ128GA20424/09/2018
HVLD модуль представляет собой простое устройство, для контроля напряжения питания микроконтроллера или внешнего напряжения (через делитель). Его задача при “выходе” напряжения за заданные пределы сформировать сообщение микроконтроллеру, что необходимо выполнить …
LCD драйвер – UC1601s20/03/2013
http://svetomuzyka.narod.ru/project/UC1601s.html Читайте обновление на http://catcatcat.d-lan.dp.ua/?page_id=178 В данный момент можно приобрести в ООО “Гамма” несколько типов индикаторов на драйвере UC1601s. RDX0048-GC, RDX0077-GS, RDX0154-GC и RDX0120-GC выполнены по технологии COG. Метки:UC1601s
Четырех канальный терморегулятор ch-400020/03/2013
Четыре независимых канала регулирования температуры, одновременно можно подключить 16 датчиков температуры DS18B20 с удалением до трехсот метров. Можно для регулировки выбрать любой датчик, подключенный к устройству. Каждый канал может работать как в …
I2C MODULE – PIC18F25K42 Device ID Revision = A00115/03/2018
I2C MODULE Обход ошибок в версии I2C MODULE – PIC18F25K42 Device ID Revision = A001 В Серии K42 применен совершенно новый модуль шины I2C, который позволяет поддерживать все режимы этой …
Дифференциальный терморегулятор24/06/2013
Дифференциальный терморегулятор ch-3020 Назначение. Ch-c3020 представляет собой дифференциальный терморегулятор. Основное назначение солнечные системы горячего водоснабжения, а также вентиляционные системы управление притоком свежего воздуха. Контроллер позволяет работать пяти режимах. 1 – …
MTouch® Модуль Емкостной Библиотеки для MPLAB®X Code Configurator (MCC)12/01/2020
Введение MTouch ® Модуль Емкостной Библиотеки для MPLAB ® X Code Configurator (MCC) позволяет быстро и легко генерировать решение кода на Cи для емкостной сенсорной кнопки, датчика приближения и слайдера. В записи нет …
MPLAB® Harmony – или как это просто! Часть 3.04/01/2019
Часть третья – копнём немного глубже. Вы наверное заметили, что во второй главе, вроде сначала все шло как по маслу, а потом, что бы заморгали светики, я вставил в код …
Датчик контроля протечки воды ch-c002006/04/2013
Как здорово летом под теплым дождем с тобою вдвоем оказаться. Как классно по лужам бежать босиком, с тобою играть и смеяться! Но совсем грустно оказаться под таким дождем, который течет с потолка… И …

Метки:DHT11

Catcatcat electronics

DHT11 — Датчик влажности и температуры - страница

DHT11 - Датчик влажности и температуры

Это может быть интересно

You missed

Простой оптический сенсор приближения

NS108-5050-16bit от Newstar

JDY-62A Audio bluetooth module

Audio-bluetooth modules BK8000L (noname)

Простой оптический сенсор приближения (схема) 3.06 MB 14 downloads

Простой оптический сенсор приближения (прошивка, режим выключателя 2) 600 Б 9 downloads

Простой оптический сенсор приближения (прошивка, режим выключателя) 0.00 KB 8 downloads

Простой оптический сенсор приближения (прошивка, shutdown delay mode 2 sec.) 600 Б 6 downloads

Простой оптический сенсор приближения (прошивка) 603 Б 18 downloads

Простой оптический сенсор приближения (проект) 0.00 KB 8 downloads

NS108-5050-16bit от Newstar - datasheet 1 МБ 15 downloads

JDY-62A Audio bluetooth module схема подключения 407 КБ 65 downloads

AD9833 – Programmable Waveform Generator прошивка V.3.03 18 КБ 20 downloads

Audio-bluetooth modules BK8000L (noname) схема подключения 313 КБ 27 downloads

Audio-bluetooth modules F-6188 (BK8000L) схема подключения 638 КБ 40 downloads

Preliminary Specification BK3254 Bluetooth Multimedia SoC Datasheet 431 КБ 34 downloads

Acquaintance with audio-bluetooth modules F-6888 (BK3254) схема подключения 596 КБ 52 downloads

Catcatcat electronics

Январь 2021
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30	31

DHT11 – Датчик влажности и температуры

Это может быть интересно

You missed

Простой оптический сенсор приближения (схема) 3.06 MB 14 downloads

Простой оптический сенсор приближения (прошивка, режим выключателя 2) 600 Б 9 downloads

Простой оптический сенсор приближения (прошивка, режим выключателя) 0.00 KB 8 downloads

Простой оптический сенсор приближения (прошивка, shutdown delay mode 2 sec.) 600 Б 6 downloads

Простой оптический сенсор приближения (прошивка) 603 Б 18 downloads

Простой оптический сенсор приближения (проект) 0.00 KB 8 downloads

NS108-5050-16bit от Newstar - datasheet 1 МБ 15 downloads

JDY-62A Audio bluetooth module схема подключения 407 КБ 65 downloads

AD9833 – Programmable Waveform Generator прошивка V.3.03 18 КБ 20 downloads

Audio-bluetooth modules BK8000L (noname) схема подключения 313 КБ 27 downloads

Audio-bluetooth modules F-6188 (BK8000L) схема подключения 638 КБ 40 downloads

Preliminary Specification BK3254 Bluetooth Multimedia SoC Datasheet 431 КБ 34 downloads

Acquaintance with audio-bluetooth modules F-6888 (BK3254) схема подключения 596 КБ 52 downloads