Модуль датчика влажности и температуры

Плата модуля содержит основные компоненты: датчик температуры и относительной влажности DHT11 в синем корпусе, светодиод индикации питания и вилка соединителя. Внутри DHT11 небольшая плата с компонентами: емкостным датчиком влажности, терморезистором имеющим отрицательную характеристику и микроконтроллером.



Изготовитель вносит в память МК таблицу корректировки измерений каждого экземпляра для повышения точности работы. Данные модуля передаются в цифровом виде по интерфейсу 1-Wire.
Датчик применяется для проектов “умный дом”, в автоматике управления вентиляцией, кондиционированием, современных приборах сушки воздуха и аналогичных приборах.

Характеристики

Питание
    напряжение 3…5,5 В
    ток в режимах
        измерение 0,5…2,5 мА
        ожидание 150 мкА

Частота опроса не чаще одного раза в 1 с
Предельная длина экранированной линии связи 20 м
Разрешающая способность 8 бит
Стабильность 1 %

Измерение влажности    
    Точность при температуре
                25 ℃  – 4 %
                0…50 ℃  –  5 %
    Диапазон измерений при температуре
          0 ℃ – 30…90 % RH
        25 ℃ – 20…90 % RH
        50 ℃ – 20…80 % RH
    Предельное время отклика 15 c
    Гистерезис 1 %
    Продолжительная температурная стабильность 1 % / год

Измерение температуры
    Точность 1…2 %
    Диапазон 0…50 ℃  
    Предельное время отклика 30 c

Контакты и подключение

VCC – питание
DATE – информационный сигнал
GND – подключение к общему проводу

Датчик влажности и температуры DHT11 способен работать, только если он один подключен к линии интерфейса.
На плате модуля контакт информационного сигнала соединен с линией питания резистором 10 кОм. При использовании соединения длинной 20 м этот резистор следует заменить на 4,7 или 5,1 кОм. Для соединения протяженностью более 30 см для информационного сигнала необходимо применять экранированный провод. В этом случае использовать экран сигнального провода в качестве проводника  GND запрещается. Подключение к общему проводу должно выполняться как обычно отдельным проводом. Электрическое соединение экрана производится в соответствии с правилами экранирования для защиты от помех. К линиям питания датчика должен быть подключен конденсатор емкостью 0,1 мкФ.

Считывание данных

Выход датчика соединяется с интерфейсом 1-Wire микроконтроллера. После включения питания и до первого обращения к датчику должно пройти не менее 1 секунды. Микроконтроллер должен установить соединенный с датчиком вывод в режим выхода. Далее на выходе МК формируется лог. 0 продолжительностью не менее 18 миллисекунд.  



Затем выход МК переводится в лог. 1 на время не менее 50 микросекунд. После этого МК переводит  контакт в режим входа готовясь принимать данные.



Датчик влажности и температуры DHT11 выходит из режима ожидания и примерно через 25…45 микросекунд датчик отвечает микроконтроллеру, переводя линию на 80 микросекунд в лог. 0, а затем на 80 микросекунд в лог. 1. Микроконтроллер должен обнаружить эти изменения уровней и зафиксировать, что датчик отвечает.



Датчик начинает передавать данные. Здесь использовано кодирование значения бита продолжительностью уровня лог. 1.



Передача каждого бита начинается с уровня лог. 0 продолжительностью 50 микросекунд, а затем если лог. 1 продолжительностью 26…28 микросекунд, то это передается 0, если продолжительностью 70 микросекунд то это 1.  



Начало передачи данных.

В конце передачи информационной посылки датчик влажности и температуры DHT11 устанавливает на выходе лог. 0 на время 50 микросекунд и переводит свой контакт в состояние входа. После этого датчик начинает анализ температуры и влажности, ожидая следующего запроса и переходит в режим низкого потребления.
Посылка состоит из пяти байт: 4 байта данных и контрольная сумма. В начале посылки передается целая часть значения влажности, потом десятичная дробная. Затем в таком же виде  величина температуры. В дробной части всегда передаются нули, так как датчик восьмибитный.
Для подсчета контрольной суммы складываются все информационные байты. 8 бит влажность целое + 8 бит влажность десятичная дробная часть + 8 бит температура целое + 8 бит температура дробное.
Например.
Получено 40 бит данных: 00110101 00000000 00011000 00000000 01001101. Подсчитаем контрольную сумму: 00110101 + 00000000 + 00011000 + 00000000 = 01001101. Данные приняты верно. Относительная влажность 00110101=35H=53%, температура 00011000=18H=24 ℃.

Примечания

Модуль должен быть защищен от солнечного света и других излучений, имеющих в спектре ультрафиолетовую часть. Могут привести к повреждению газы, содержащие диоксид серы, пары соляной кислоты. Высокая концентрация паров этанола приведет к полному повреждению чувствительного слоя датчика.

Техническое описание (Datasheet)

Пример использования

Официальный сайт 

Техническое описание, библиотеки, примеры программ

Рекомендуемые книги