數字溫濕度感測器dht11
1、概述
dhtxx 系列數字溫濕度感測器是一款含有已校準數碼訊號輸出的溫濕度復合感測器。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測溼元件和乙個ntc測溫元件，並與乙個高效能8位微控制器相連線。
因此，該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、價效比極高等優點。每個dhtxx感測器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準係數以程式的形式儲存在 otp記憶體中，感測器內部在檢測訊號的處理過程中要呼叫這些校準係數。
單線制序列輸出介面，使系統整合變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。本產品為 4 針單排引腳封裝，特殊封裝形式可根據使用者需求而提供。
２、產品特性
溼溫度感測器的一體化結構能相對的同時對相對濕度和溫度進行測量 。
數碼訊號輸出，從而減少使用者訊號的預處理負擔。
單匯流排結構輸出有效的節省使用者控制器的i/o口資源。並且，不需要額外電器元件。
獨特的單總資料傳輸線協議使得讀取感測器的資料更加便捷。
全部校準。編碼方式為8位二進位制數。
40bit 二進位制資料輸出。其中濕度整數部分佔1byte，小數部分1byte；溫度整數部分1byte，小數部分1byte。其中，濕度為高16位。最後1byte為校驗和。
卓越的長期穩定性，超低功耗。
4引腳安裝，超小尺寸。
各型號管腳完全可以互換。
測量濕度範圍從20％rh到90％rh；測量溫度範圍從0℃到50℃。
適用範圍包括恆濕控制，消費家電類產品，溫濕度計等領域。
３、外型與引腳排列
引腳說明：
vcc 正電源
dout 輸出
nc 空腳
gnd 地 - 1 -
圖3.0 dht外型及管腳
4、詳細引腳說明：
感測器管腳方向識別：正面（有通氣孔的一面）看過去，從左到右依次為1、2、3、4腳。
表4.0：引腳說明
電源引腳，dhtxx的供電電壓為 3.5~5.5v。
感測器上電後，要等待 1s 以越過不穩定狀態在此期間不要傳送任何指令。電源引腳（vdd，gnd）之間可增加乙個100nf 的電容，用以去耦濾波。
5、訂貨資訊
6、感測器效能說明
7、連線介面說明
dhtxx數字溼溫度感測器連線電路簡單，只需要占用控制器乙個i/o口即可完成上下位的連線。典型應用電路如下圖所示。另外，建議連線線長度短於20時用5k上拉電阻,大於20公尺時根據實際情況使用合適的上拉電阻，如圖5.
0所示。
圖5.0 典型電路連線
8、資料格式及處理
8.1、格式
數字溼溫度感測器採用單匯流排資料格式。即，單個資料引腳埠完成輸入輸出雙向傳輸。其資料報由5byte（40bit）組成。
一次通訊時間最大3ms,資料分小數部分和整數部分,具體格式在下面說明。
data 用於微處理器與 dhtxx之間的通訊和同步,採用單匯流排資料格式, 當前小數部分用於以後擴充套件,現讀出為0。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
+8bit溫度整數資料+8bit溫度小數資料
+8bit校驗和
校驗和資料為前四個位元組相加。
具體見表6.1：
8.2、資料編碼及處理
感測器資料輸出的是未編碼的二進位制資料。資料(濕度、溫度、整數、小數)之間應該分開處理。如果，某次從感測器中讀取如下5byte資料：
byte4 byte3 byte2 byte1 byte0
00101101 00000000 00011100 00000000 01001001
整數小數整數小數校驗和
濕度溫度校驗和
由以上資料就可得到濕度和溫度的值，計算方法：
humi (濕度)= byte4 . byte3=45.0 (％rh)
temp (溫度)= byte2 . byte1=28.0 ( ℃)
jiaoyan(校驗)= byte4+ byte3+ byte2+ byte1=73
9、時序
dhtxx感測器是通過奧松電子****開發的單匯流排協議和上位機（控制器）進行資料通訊。dhtxx感測器需要嚴格的讀寫協議來確保資料的完整性。整個讀寫分為，上位機傳送起始訊號，上位機接收下位機發來的握手響應訊號，讀『0』，和讀『1』四個步驟。
所有的訊號除主機啟動復位訊號外，全部都由dhtxx產生。
通過單匯流排訪問dhtxx順序歸納如下：
主機發開始訊號
主機等待接收dhtxx響應訊號
主機連續接收40bit的資料和校驗和
資料處理
9.1、主機復位訊號和dht響應訊號
圖7.1 dht復位時序
使用者主機傳送一次開始訊號（低電平）dht從低速模式轉換到高速模式,等待主機開始訊號結束（拉高）後,dht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。注意：匯流排線空閒狀態為高電平，主機把匯流排線拉低等待dht響應,主機把匯流排線拉低必須大於18毫秒，保證dht能檢測到起始訊號。
dht接收到主機的開始訊號後,等待主機開始訊號結束,然後傳送低電平響應訊號。主機傳送開始訊號結束後,延時等待20-40us後, 讀取dht的回應訊號,主機傳送開始訊號後,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可，匯流排線由上拉電阻拉高。
9.2、dht開始傳送資料流程
圖7.2 讀dht資料流程
主機傳送開始訊號後,延時等待20us-40us後讀取dht的回應訊號，讀取匯流排為低電平,說明dht傳送響應訊號，dht傳送響應訊號後，再把匯流排拉高,準備傳送資料,每一bit資料都以低電平開始,格式見下面圖示。如果讀取響應訊號為高電平,則dht沒有響應,請檢查線路是否連線正常。
9.3、數字『0』訊號表示方法
圖7.3 訊號『0』時序圖
數字『0』表示方法為，首先dht把匯流排拉低12-14us然後拉高，高電平保持時間在26-28us這個範圍內。則此位元為『0』電平。
9.4、數字『1』訊號表示方法
圖7.4 訊號『1』時序圖
數字『1』表示方法為，首先dht把匯流排拉低12-14us然後拉高，高電平保持時間在116-118us這個範圍內。則此位元為『1』電平。
10、 測量解析度
測量解析度分別為 8bit（溫度）、8bit（濕度）。
11、電氣特性
vdd=5v，t = 25℃，除非特殊標註
注:取樣週期間隔不得低於1秒鐘。
12、應用資訊
12.1工作與貯存條件
超出建議的工作範圍可能導致高達3%rh的臨時性漂移訊號。返回正常工作條後，感測器會緩慢地向校準狀態恢復。要加速恢復程序/可參閱7.
3小節的「恢復處理」。在非正常工作條件下長時間使用會加速產品的老化過程。 12.
2暴露在化學物質中
電阻式濕度感測器的感應層會受到化學蒸汽的干擾，化學物質在感應層中的擴散可能導致測量值漂移和靈敏度下降。在乙個純淨的環境中，汙染物質會緩慢地釋放出去。下文所述的恢復處理將加速實現這一過程。
高濃度的化學汙染會導致感測器感應層的徹底損壞。
12.3恢復處理
置於極限工作條件下或化學蒸汽中的感測器，通過如下處理程式，可使其恢復到校準時的狀態。在50-60℃和< 10%rh的濕度條件下保持2 小時（烘乾）；隨後在20-30℃和》70%rh的濕度條件下保持 5小時以上。
12.4溫度影響
氣體的相對濕度，在很大程度上依賴於溫度。因此在測量濕度時，應盡可能保證濕度感測器在同一溫度下工作。如果與釋放熱量的電子元件共用乙個印刷線路板，在安裝時應盡可能將dht11遠離電子元件，並安裝在熱源下方，同時保持外殼的良好通風。
為降低熱傳導，dht11與印刷電路板其它部分的銅鍍層應盡可能最小，並在兩者之間留出一道縫隙。
12.5光線
長時間暴露在太陽光下或強烈的紫外線輻射中，會使效能降低。
12.6配線注意事項
data訊號線材質量會影響通訊距離和通訊質量,推薦使用高質量遮蔽線。
13、封裝資訊
14、 焊接資訊
手動焊接，在最高260℃的溫度條件下接觸時間須少於10秒。
15、注意事項
(1)避免結露情況下使用。
(2)長期儲存條件：溫度10－40℃，濕度60％以下。
例程：dht21使用範例
//微控制器 ： at89s52 或 stc89c52rc
// 功能 ：串列埠傳送溫濕度資料波特率 9600
//硬體連線： p2.0口為通訊口連線dht11,dht11的電源和地連線微控制器的電源和地，微控制器串列埠加max232連線電腦
#include
#include
//typedef unsigned char u8defined for unsigned 8-bits integer variable 無符號8位整型變數 */
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