DHT11-gegevensblad： De digitale relatieve vochtigheids- en temperatuursensor (DHT11)-gegevensblad

De intensiteit van de temperatuur en de hoeveelheid waterdamp in de lucht hangen altijd samen. Om beide tegelijk te kunnen meten, heb je een temperatuur- en vochtigheidssensor nodig (DHT11). De digitale relatieve vochtigheids- en temperatuursensor is een zeer nauwkeurig onderdeel bij het meten van temperatuur en vochtigheid. Dit artikel is een DHT11-datasheet voor liefhebbers die meer willen weten over de sensor. Voor degenen die een stap verder willen gaan en hun eigen assemblage willen, verlicht PCB-assemblage de werklast voor u. Duik erin en maak kennis op een duidelijke, uitgebreide en beknopte manier.

1. Dus, wat is DHT11?

De DHT11 is een sensor die bruikbaar is in een verscheidenheid aan toepassingen. Het heeft een zeer nauwkeurige sensor waarvan de kalibratie wordt uitgevoerd in een vochtigheidskalibratiekamer. De sensor slaat vervolgens kalibratiecoëfficiënten op als OTP-programmageheugen, waar het de 0-100% vochtigheidsmetingen ophaalt als digitale signaaluitvoer. De sensor bevat een thermistor en een capacitieve vochtigheidssensor voor het meten van temperatuur en vochtigheid. De 8-bits microcontroller zet het analoge signaal om in een digitaal signaal voor het uitlezen van de temperatuur en vochtigheid.

De sensoren zijn klein en hebben een signaaloverdrachtsbereik van 20 meter terwijl ze een zeer lage bedrijfsspanning hebben.

een DHT11-module

2. Toepassing van de DHT11-sensor

DHT11-sensoren zijn essentieel in componenten die temperatuur en vochtigheid meten. dit zijn:

• apparaten die in huis worden gebruikt
• luchtontvochtigers
• HVAC-systemen
• temperatuurregeling in voertuigen
• om temperatuur- en vochtigheidsomstandigheden in weerstations te voorspellen
• de sensor is ook handig in dataloggers
• in medische apparatuur die vochtigheids- en meetcontrole vereist
• de sensor speelt een rol bij de automatisering van specifieke processen

3. Voordelen van DHT11 ten opzichte van andere sensoren

1. het heeft een uitstekende stabiliteit op lange termijn
2. DHT11 kan over een groot bereik zenden
3. De sensor werkt goed met veeleisende toepassingen en heeft een laag energieverbruik
4. de adaptieve realtime geheugenversneller maakt het gunstig voor gebruikers
5. het 4-pins pakket van de digitale vochtigheidssensor heeft een enkele rij voor meer gemak

4. Kenmerken/ technische specificaties van de sensor

De bedrijfsspanning van de sensor varieert van 3,5 V tot 5,5 V.

DHT11 heeft een bemonsteringsperiode van meer dan twee seconden met een stand-bystroom van 60uA en een uitgangsstroom van 0,3mA

De sensor heeft ook een 4-pins enkele rij pin-pakket

Extra relatieve vochtigheidskenmerken zijn:

• Uitgangssignaal:digitaal signaal via een enkele bus
• Meetbereik:bij 50℃ 20-80% vochtigheidsmetingen
• sensorelement:polymeerweerstand
• Uitwisselbaarheid:volledig uitwisselbaar
• Langdurige stabiliteit:<± 0,5% RV / jaar
• Nauwkeurigheid:bij 25℃ is ±5% RV
• Vertraging:<± 0,3% RV
• Resolutie:1%RV

De temperatuurspecificaties omvatten:

• Temperatuurresolutie:1 graad Celsius
• Herhaalbaarheid:±1℃
• Werkingsbereik:0-50℃
• Nauwkeurigheid:+-2.0℃

5. DHT11's pinconfiguratie

De vier pinnen in de sensor zijn:

1. VCC-voeding van 3,5 ~ 5,5V DC – wordt aangesloten op de rode draad
2. DATA seriële data, enkele bus – wordt aangesloten op de gele of witte draad
3. Geen verbinding dus niet in gebruik
4. GND-aarding, stroom negatief - wordt aangesloten op de zwarte draad

Het verschil tussen de vochtigheidssensormodule en de vochtigheidssensor is dat de module een ingebouwde filtercondensator en pull-upweerstand heeft.

6. Een 2D-model van de DHT11-sensor

(Bron:creative commons)

7. DHT11-gegevensblad– Hoe gebruiken we DHT11?

Zoals hieronder wordt getoond, is de sensor eenvoudig in te stellen, aangezien de sensor wordt gekalibreerd op het productiepunt.

Elektrisch aansluitschema

U hebt een krachtige 8-bits microcontroller nodig met een timing van microseconden voor een betere efficiëntie.

De single-bus draad is verantwoordelijk voor de communicatie tussen de microcontroller en de DHT11. Eén communicatiecyclus duurt maximaal 4 microseconden en de 5K-trekweerstand helpt de status van de sensor te regelen. Wat dit betekent is dat wanneer de snelheid hoog is, de bus inactief is.

Componenten in de sensor delen een master-slave-relatie. Wanneer de master belt, is dit alleen wanneer de slave kan antwoorden. Als u zich niet aan deze enkele busvolgorde houdt, zal het apparaat niet reageren op het hostsignaal.

De sensor verzendt eerst hogere databits en een volledige transmissie bestaat uit 40 bits data bestaande uit integrale en decimale delen.

DHT11-gegevensblad– Het gegevensformaat is zoals hieronder weergegeven:

De 8-bits vochtigheid integer data + 8-bit de Vochtigheid decimale data +8-bit temperatuur kritische data +8-bit fractionele temperatuur data +8-bit pariteitsbit.

Het is belangrijk op te merken dat de decimale bit altijd 0 is voor zowel temperatuur als vochtigheid.

Als de gegevensoverdracht correct is, moet het laatste bit van "8-bits kritische RH-gegevens + 8-bits decimale RH-gegevens + 8-bits integrale T-gegevens + 8-bits decimale T-gegevens" de controlesom zijn.

Bijvoorbeeld, de microcontroller die 40-bits gegevens van de DHT11 ontvangt, presenteert zich als

0010 0001 0000 0000 0001 1010 0000 0000 0011 1011

Hoge luchtvochtigheid 8 Lage luchtvochtigheid 8 Hoge temperatuur 8 Lage temperatuur 8 Pariteitsbit

De berekening wordt gedaan zoals hieronder weergegeven:

0011 0101+0000 0000+0001 1000+0000 0000=0100 1101

DHT11-gegevensblad– inkomende gegevens zijn correct：

Vochtigheid:0011 0101=33H=33%RV

Temperatuur:0001 1010=18H=26℃

Wanneer de microcontroller een signaal naar de sensor stuurt, verandert de sensor van een laag stroomverbruik naar een hoog verbruik.

Dit proces vindt plaats terwijl de MCU wacht om het initiële signaal te voltooien. Het voltooien van het startsignaal is essentieel omdat er zonder dit geen reactie van de sensor is.

De DHT11 reageert dan met een indicatie van 40-bits gegevens en activeert verdere processen.

Het algemene communicatieproces

(Bron:creative commons)

In het tweede proces zal de MCU, aangezien de spanning op de databus hoog is, de spanning verlagen wanneer de communicatie begint. Om ervoor te zorgen dat de sensor het signaal van de MCU detecteert, moet dit proces ongeveer 1 tot 10 ms duren. Nadat hij de oproep heeft opgemerkt, trekt de microcontroller omhoog en wacht ongeveer 20-40us op een signaalrespons.

Detectie van het startsignaal beïnvloedt een 80us laagspanningstrekkracht door de DHT11. Terwijl het zich voorbereidt om gegevens te verzenden, verhoogt het de spanning tot 80us.

MCU stuurt startsignaal naar DHT11 en DHT11 stuurt reactiesignaal naar MCU

(Bron:creative commons)

Bij de volgende stap stuurt de sensor informatie naar de microcontroller met een lage spanning van 50us.

De bits kunnen "1" of "0" zijn, afhankelijk van de lengte van het signaal.

bit data “1” formaat

(Bron:creative commons)

Een paar factoren kunnen leiden tot een slechte nauwkeurigheid van de vochtigheidsmeting; ze omvatten;

• overmatige blootstelling aan ultraviolette straling zoals de zon
• een datasignaaldraad van lage kwaliteit of een kortere draad
• blootstelling aan rook, zure of oxiderende gassen kan de DHT11-sensormodule beschadigen

8. DHT11-gegevensblad – alternatieven voor DHT11

Dit zijn een paar gelijkwaardige alternatieve sensoren voor DHT11.

• DHT22
• SHT71
• AM2302

Samenvatting

Kortom, de DHT11-sensor maakt gebruik van een eenvoudige procestechnologie van signaalconditionering voor temperatuur- en vochtigheidsdetectie. De sensor is voordelig ten opzichte van andere sensoren, omdat hij gemakkelijk te onderhouden en aan te schaffen is en al gekalibreerd is. Als u interesse heeft in het maken van uw DHT11-sensor, kunt u deze video gebruiken voor begeleiding. Alle componenten die nodig zijn om te leren of gewoon te experimenteren met het DHT11-gegevensblad zijn hier beschikbaar.