DHT11-Datenblatt： Datenblatt des digitalen Sensors für relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur (DHT11)

Die Intensität der Temperatur und die Menge an Wasserdampf in der Luft korrelieren immer. Damit Sie beides gleichzeitig messen können, benötigen Sie einen Temperatur- und Feuchtigkeitssensor (DHT11). Der digitale Sensor für relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur ist eine hochgenaue Komponente zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Dieser Artikel ist ein DHT11-Datenblatt für Enthusiasten, die mehr über den Sensor erfahren möchten. Für diejenigen, die bereit sind, die Extrameile zu gehen und ihre eigenen zu montieren, erleichtert die Leiterplattenbestückung die Arbeitsbelastung für Sie. Tauchen Sie ein und machen Sie sich auf klare, ausführliche und prägnante Weise sachkundig.

1. Also, was ist DHT11?

Der DHT11 ist ein Sensor, der in einer Vielzahl von Anwendungen nützlich ist. Es verfügt über einen hochpräzisen Sensor, dessen Kalibrierung in einer Feuchtigkeitskalibrierungskammer durchgeführt wird. Der Sensor speichert dann die Kalibrierungskoeffizienten als OTP-Programmspeicher, wo er die 0-100 % Feuchtigkeitsmesswerte als digitalen Signalausgang abruft. Der Sensor umfasst einen Thermistor und einen kapazitiven Feuchtigkeitssensor zum Messen von Temperatur und Feuchtigkeit. Der 8-Bit-Mikrocontroller wandelt das analoge Signal in ein digitales Signal zum Ablesen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit um.

Die Sensoren sind klein und haben eine Signalübertragungsreichweite von 20 Metern bei sehr niedriger Betriebsspannung.

ein DHT11-Modul

2. Anwendung des DHT11-Sensors

DHT11-Sensoren sind unerlässlich in Komponenten, die Temperatur und Feuchtigkeit messen. diese sind:

• Haushaltsgeräte
• Luftentfeuchter
• HVAC-Systeme
• Temperaturregelung in Fahrzeugen
• zur Vorhersage von Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen in Wetterstationen
• der Sensor ist auch in Datenloggern hilfreich
• in medizinischen Geräten, die eine Feuchtigkeits- und Messkontrolle erfordern
• der Sensor spielt eine Rolle bei der Automatisierung bestimmter Prozesse

3. Vorteile von DHT11 gegenüber anderen Sensoren

1. es hat eine hervorragende Langzeitstabilität
2. DHT11 kann über eine große Reichweite senden
3. Der Sensor funktioniert gut mit anspruchsvollen Anwendungen und hat einen niedrigen Energieverbrauch
4. Der adaptive Echtzeit-Speicherbeschleuniger macht ihn bei den Benutzern beliebt
5. Das 4-Pin-Gehäuse des digitalen Feuchtigkeitssensors hat eine einreihige Anordnung, die den Komfort erhöht

4. Merkmale/Technische Daten des Sensors

Die Betriebsspannung des Sensors reicht von 3,5 V bis 5,5 V.

DHT11 hat eine Abtastperiode von mehr als zwei Sekunden mit einem Standby-Strom von 60 uA und einem Ausgangsstrom von 0,3 mA

Der Sensor hat auch ein 4-poliges einreihiges Stiftgehäuse

Zusätzliche Funktionen zur relativen Luftfeuchtigkeit sind:

• Ausgangssignal:digitales Signal über einen Single-Bus
• Messbereich:Bei 50℃ 20-80% Feuchtigkeitsmesswerte
• Sensorelement:Polymerwiderstand
• Austauschbarkeit:vollständig austauschbar
• Langzeitstabilität:<± 0,5 % RH / Jahr
• Genauigkeit:Bei 25℃ beträgt ±5 % relative Luftfeuchtigkeit
• Verzögerung:<± 0,3 % relative Luftfeuchtigkeit
• Auflösung:1 % relative Luftfeuchtigkeit

Die Temperaturspezifikationen beinhalten:

• Temperaturauflösung:1 Grad Celsius
• Wiederholbarkeit:±1℃
• Betriebsbereich:0-50℃
• Genauigkeit:+-2,0℃

5. Pin-Konfiguration des DHT11

Die vier Pins im Sensor sind:

1. VCC-Stromversorgung von 3,5 ~ 5,5 V DC – wird an das rote Kabel angeschlossen
2. DATA Serielle Daten, Single-Bus – wird an das gelbe oder weiße Kabel angeschlossen
3. Keine Verbindung, daher nicht verwendet
4. GND-Erdung, negativer Strom – wird mit dem schwarzen Draht verbunden

Der Unterschied zwischen dem Feuchtigkeitssensormodul und dem Feuchtigkeitssensor besteht darin, dass das Modul über einen eingebauten Filterkondensator und Pull-up-Widerstand verfügt.

6. Ein 2-D-Modell des DHT11-Sensors

(Quelle:creative commons)

7. DHT11 Datenblatt– Wie verwenden wir DHT11?

Da der Sensor, wie unten gezeigt, am Produktionsort kalibriert wird, ist er einfach einzurichten.

Elektrischer Anschlussplan

Sie benötigen einen leistungsstarken 8-Bit-Mikrocontroller mit Mikrosekunden-Timing für eine bessere Effizienz.

Die Single-Bus-Leitung ist für die Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller und dem DHT11 verantwortlich. Ein Kommunikationszyklus dauert bis zu 4 Mikrosekunden, und der 5K-Pull-Widerstand hilft bei der Steuerung des Sensorstatus. Dies bedeutet, dass der Bus bei hoher Rate im Leerlauf ist.

Komponenten im Sensor teilen sich eine Master-Slave-Beziehung. Wenn der Master ruft, ist es nur, wenn der Slave antworten kann. Die Nichteinhaltung dieser Single-Bus-Sequenz führt dazu, dass das Gerät nicht auf das Host-Signal reagiert.

Der Sensor sendet zuerst höhere Datenbits, und eine vollständige Übertragung umfasst 40 Datenbits, die aus ganzzahligen und dezimalen Teilen bestehen.

DHT11 Datenblatt– Das Datenformat ist wie unten gezeigt:

Die ganzzahligen 8-Bit-Feuchtigkeitsdaten + 8-Bit-Dezimaldaten der Luftfeuchtigkeit +8-Bit-Temperaturkritische Daten +8-Bit-Teiltemperaturdaten +8-Bit-Paritätsbit.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Dezimalbit sowohl bei Temperatur als auch bei Luftfeuchtigkeit immer 0 ist.

Wenn die Datenübertragung korrekt ist, sollte das letzte Bit von „8bit kritische RH-Daten + 8bit dezimale RH-Daten + 8bit integrale T-Daten + 8bit dezimale T-Daten“ die Prüfsumme sein.

Beispielsweise präsentiert sich der Mikrocontroller, der 40-Bit-Daten vom DHT11 empfängt, als

0010 0001 0000 0000 0001 1010 0000 0000 0011 1011

Hohe Feuchtigkeit 8 Niedrige Feuchtigkeit 8 Hohe Temperatur 8 Niedrige Temperatur 8 Paritätsbit

Die Berechnung erfolgt wie folgt:

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

DHT11 Datenblatt– eingehende Daten sind korrekt：

Luftfeuchtigkeit:0011 0101=33H=33% RH

Temperatur:0001 1010=18H=26℃

Wenn der Mikrocontroller ein Signal an den Sensor sendet, wechselt der Sensor von einer niedrigen Stromverbrauchsrate in einen hohen Verbrauchszustand.

Dieser Vorgang findet statt, während die MCU darauf wartet, das anfängliche Signal zu vervollständigen. Das Abschließen des Startsignals ist unbedingt erforderlich, da ohne dieses keine Reaktion des Sensors erfolgt.

Das DHT11 antwortet dann mit einer Anzeige von 40-Bit-Daten und löst weitere Prozesse aus.

Der gesamte Kommunikationsprozess

(Quelle:creative commons)

Da im zweiten Prozess die Spannung am Datenbus hoch ist, senkt die MCU die Spannung, wenn die Kommunikation beginnt. Damit der Sensor das Signal von der MCU erkennt, sollte dieser Vorgang etwa 1 bis 10 ms dauern. Nachdem der Anruf bemerkt wurde, zieht sich der Mikrocontroller hoch und wartet etwa 20-40 us auf eine Signalantwort.

Die Erkennung des Startsignals beeinflusst einen 80us Niederspannungszug durch das DHT11. Während es sich auf das Senden von Daten vorbereitet, erhöht es die Spannung auf 80 us.

MCU sendet Startsignal an DHT11 und DHT11 sendet Antwortsignal an MCU

(Quelle:creative commons)

Im nächsten Schritt sendet der Sensor bei einer niedrigen Spannung von 50 us Informationen an den Mikrocontroller.

Die Bits können je nach Länge des Signals „1“ oder „0“ sein.

Bitdatenformat „1“

(Quelle:creative commons)

Einige Faktoren können zu einer schlechten Genauigkeit der Feuchtigkeitsmessung führen; dazu gehören;

• Überbelichtung mit ultravioletter Strahlung wie der Sonne
• eine minderwertige Datensignalleitung oder eine kürzere Leitung
• Einwirkung von Rauch, Säure oder oxidierenden Gasen kann das DHT11-Sensormodul beschädigen

8. DHT11 Datenblatt – Alternativen zu DHT11

Dies sind ein paar gleichwertige alternative Sensoren zu DHT11.

• DHT22
• SHT71
• AM2302

Zusammenfassung

Kurz gesagt, der DHT11-Sensor verwendet eine einfache Prozesstechnologie der Signalkonditionierung zur Temperatur- und Feuchtigkeitserfassung. Der Sensor ist gegenüber anderen Sensoren vorteilhaft, da er leicht zu warten und zu erwerben ist und bereits kalibriert wurde. Wenn Sie daran interessiert sind, Ihren DHT11-Sensor herzustellen, können Sie dieses Video als Anleitung verwenden. Alle Komponenten, die zum Lernen oder auch nur zum Experimentieren mit dem DHT11-Datenblatt erforderlich sind, sind hier verfügbar.