DHT11溫濕度傳感器原理剖析

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DHT11功能
對溫濕度數據進行采集。

DHT11封裝尺寸圖
在進行PCB封裝設計的時候會用到。

引腳說明
1、VDD  供電 3.3～5.5V DC
2、DATA 串行數據，單總線
3、NC  空腳
4、GND  接地，電源負


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

電氣參數
DHT11供電電壓為3.3V~5.5V，測量時的供電電流為1.0mA，待機時的供電電流為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不進行輸出以及傳感器待機時，使得DATA口為高電平，當總線閑置時， 其狀態為高電平。

數據格式
8bit 濕度整數數據 + 8bit 濕度小數數據 + 8bit 溫度整數數據 + 8bit 溫度小數數據 + 8bit 校驗位。


數據讀取步驟
步驟一: DHT11上電后（DHT11上電后要等待 1S 以越過不穩定狀態在此期間不能發送任何指令），測試環境 溫濕度數據，并記錄數據，同時 DHT11的 DATA 數據線由上拉電阻拉高一直保持高電平；此時 DHT11的 DATA 引腳處于輸入狀態，時刻檢測外部信號。

步驟二: 微處理器的 I/O設置為輸出同時輸出低電平，且低電平保持時間不能小于 18ms（最大不得超過 30ms）， 然后微處理器的 I/O設置為輸入狀態，由于上拉電阻，微處理器的 I/O即 DHT11的 DATA 數據線也隨之變 高，等待 DHT11作出回答信號，發送信號如圖所示：

步驟三: DHT11 的 DATA引腳檢測到外部信號有低電平時，等待外部信號低電平結束，延遲后 DHT11 的 DATA 引腳處于輸出狀態，輸出 83微秒的低電平作為應答信號，緊接著輸出 87 微秒的高電平通知外設準備接 收數據，微處理器的 I/O 此時處于輸入狀態，檢測到 I/O 有低電平（DHT11回應信號）后，等待 87微秒 的高電平后的數據接收，發送信號如圖所示：

步驟四: 由 DHT11 的 DATA引腳輸出 40 位數據，微處理器根據 I/O電平的變化接收 40 位數據，位數據“0” 的格式為： 54 微秒的低電平和 23-27 微秒的高電平，位數據“1”的格式為： 54 微秒的低電平加 68-74 微秒的高電平。位數據“0”、“1”格式信號如圖所示：