DHT11 Datenblatt – Digitaler Temperatur- & Feuchtigkeitssensor: Spezifikationen & Anwendung

Temperaturintensität und Wasserdampfgehalt der Luft korrelieren. Um beide gleichzeitig zu messen, benötigen Sie einen kombinierten Temperatur- und Feuchtigkeitssensor – den DHT11. Dieser digitale Sensor misst relative Luftfeuchte und Temperatur hochgenau. Dieser Artikel dient als DHT11-Datenblatt für Enthusiasten. Für Selbstbau: PCB-Assembly erleichtert die Arbeit.

1. Was ist der DHT11?

Der DHT11 ist ein vielseitiger Sensor mit werkskalibriertem Feuchtesensor (Kalibrierkammer). Kalibrierkoeffizienten werden im OTP-Speicher (One-Time Programmable) abgelegt. Der Sensor gibt 0–100 % relative Feuchte als digitales Signal aus. Er kombiniert einen Thermistor (Temperatur) und einen kapazitiven Feuchtesensor. Ein 8-Bit-Mikrocontroller wandelt analoge Signale in digitale um.

Kompakt, 20 m Signalreichweite, sehr niedrige Betriebsspannung.

2. Anwendungen

• Haushaltsgeräte
• Luftentfeuchter
• HLK-Anlagen (HVAC)
• Fahrzeug-Klimaregelung
• Wetterstationen (Vorhersage)
• Datenlogger
• Medizinische Geräte (Feuchte-/Temperaturkontrolle)
• Prozessautomatisierung

3. Vorteile gegenüber anderen Sensoren

1. Exzellente Langzeitstabilität
2. Große Übertragungsreichweite (20 m)
3. Geringer Energieverbrauch, anspruchsvolle Anwendungen möglich
4. Adaptiver Echtzeit-Speicherbeschleuniger
5. 4-Pin-Single-Row-Gehäuse – einfache Bestückung

4. Technische Spezifikationen

Betriebsspannung: 3,5 – 5,5 V DC
Abtastperiode: > 2 Sekunden
Standby-Strom: 60 µA
Ausgangsstrom: 0,3 mA
Gehäuse: 4-Pin Single Row

Relative Feuchte

• Ausgangssignal: Digital, Single-Bus
• Messbereich: 20–80 % RH (bei 50 °C)
• Sensorelement: Polymer-Widerstand
• Austauschbarkeit: Vollständig austauschbar
• Langzeitstabilität: < ±0,5 % RH/Jahr
• Genauigkeit: ±5 % RH (bei 25 °C)
• Hysterese: < ±0,3 % RH
• Auflösung: 1 % RH

Temperatur

• Auflösung: 1 °C
• Wiederholbarkeit: ±1 °C
• Betriebsbereich: 0–50 °C
• Genauigkeit: ±2,0 °C

5. Pin-Belegung (4 Pins)

1. VCC – 3,5–5,5 V DC (Rot)
2. DATA – Serielle Daten, Single-Bus (Gelb/Weiß)
3. NC – Nicht verbunden
4. GND – Masse (Schwarz)

Hinweis: Das Modul (Platine) hat im Gegensatz zum nackten Sensor einen integrierten Filterkondensator und Pull-Up-Widerstand.

6. 2D-Modell

7. Verwendung des DHT11 (Protokoll)

Da werkskalibriert, ist der Aufbau einfach.

Benötigt: Hochleistungs-8-Bit-Mikrocontroller mit µs-Timing. Kommunikation über Single-Bus-Draht. Ein Zyklus dauert ca. 4 µs. 5-kΩ-Pull-Up regelt Bus-Status: High = Bus idle.

Master-Slave-Protokoll: Master ruft, Slave antwortet. Bei Protokollverletzung keine Antwort.

Datenformat (40 Bit, MSB first):
8 Bit Feuchte-Ganzzahl + 8 Bit Feuchte-Dezimal + 8 Bit Temp-Ganzzahl + 8 Bit Temp-Dezimal + 8 Bit Parität (Checksumme).
Hinweis: Dezimalstellen sind bei DHT11 immer 0.

Prüfsumme = Summe der ersten 4 Bytes (mod 256).

Beispiel:
Empfangen: 00110101 00000000 00011010 00000000 00111011
Feuchte: 00110101 = 33h = 33 % RH
Temp: 00011010 = 1Ah = 26 °C
Summe: 33h + 00h + 1Ah + 00h = 4Dh = Checksumme OK.

Kommunikationsablauf

1. MCU sendet Start-Signal: Bus auf Low für 1–10 ms.
2. MCU lässt los (Pull-Up → High), wartet 20–40 µs auf Antwort.
3. DHT11 erkennt Start: zieht Bus 80 µs Low, dann 80 µs High (Ready).
4. DHT11 sendet 40 Bit: jedes Bit startet mit 50 µs Low. Bit "0": 26–28 µs High. Bit "1": 70 µs High.

Fehlerquellen bei Feuchtemessung

• UV-Strahlung (Sonne) → Alterung
• Schlechte/zu kurze Signalleitung
• Rauch, Säuren, oxidierende Gase beschädigen Sensor

8. Alternativen zum DHT11

• DHT22 (AM2302) – genauer, größerer Bereich
• SHT71 – höherwertig, I²C-Interface
• AM2302 – baugleich DHT22

Zusammenfassung

Der DHT11 nutzt einfache Signalaufbereitung für Temperatur/Feuchte. Vorteile: wartungsarm, vorkalibriert, einfach zu beschaffen. Für Eigenbau siehe verlinktes Video. Alle Bauteile für Experimente sind verfügbar.