溫濕度傳感器原理

1、課程名稱：傳感器原理與應(yīng)用一工程名稱:_溫濕度傳感器的使用.二實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1:實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠⒄莆諏?duì)溫濕度傳感器的使用實(shí)驗(yàn)環(huán)境、知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)環(huán)境：一臺(tái)運(yùn)行 Arduino 軟件的計(jì)算機(jī)知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備：1、傳感器性能說(shuō)明參數(shù)參數(shù)條件MinTypMax單位濕度分辨率111%RH16Bit重復(fù)性由%RH精度25c切%RH0-50C%RH互換性可完全互換量程范圍0C3090%RH25c2090%RH50c2080%RH響應(yīng)時(shí)間1/e(63%)25,1m/s空氣61015S遲滯1%RH注：1、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備局部包括實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)所需知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備.2、假設(shè)是單人單組實(shí)驗(yàn),同組成員填無(wú).長(zhǎng)期穩(wěn)定性典型值1%RH/y

2、r溫度分辨率111c161616Bit重復(fù)性1c精度12c量程范圍050c響應(yīng)時(shí)間1/e(63%)630S2、接口說(shuō)明建議連接線長(zhǎng)度短于20米時(shí)用5Kh拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用適宜的上拉電阻VDDVDDVDDVDDI I5K5K1P.1P.MCU-MCU-_ _DHT11DHT114Pin4PinGNDGND典型應(yīng)用電路3、電源引腳DHTDHT1 1 的供電電壓為 3 35.5V5.5V.傳感器上電后,要等待 1 1s s 以越過(guò)不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無(wú)需發(fā)送任何指令.電源引腳 VDDGNGND D之間可增加一個(gè) 100nF100nF 的電容,用以去耦濾波.4、串行接口單線雙向DATA

3、用于微處理器與DHT1優(yōu)間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時(shí)間4m4右,數(shù)據(jù)分小數(shù)局部和整數(shù)局部,具體格式在下面說(shuō)明,當(dāng)前小數(shù)局部用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下：一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出.數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)所得結(jié)果的末8位.用戶MC發(fā)送一次開(kāi)始信號(hào)后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),送出40bit的數(shù)據(jù),

4、并觸發(fā)一次信號(hào)采集,用戶可選擇讀取局部數(shù)據(jù).從模式下,DHT11接收到開(kāi)始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒(méi)有接收到主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào),DHT1體會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式.1.通訊過(guò)程如圖1所示圖 1 1總線空閑狀態(tài)為高電平,主機(jī)把總線拉低等待DHT1響應(yīng),主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT1能檢測(cè)能檢測(cè)到起始信號(hào).DHT1接收接收到主機(jī)的開(kāi)始信號(hào)后,等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào).主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后,延時(shí)等待20-40US后,讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào),主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可,總線由上拉電阻拉高總線為低電平,

5、說(shuō)明DHT1發(fā)送響應(yīng)信號(hào),DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時(shí)隙開(kāi)始,高電平的長(zhǎng)短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見(jiàn)下面圖示.如果讀取響應(yīng)信號(hào)為高電平,那么DHT1沒(méi)有響應(yīng),請(qǐng)檢查線路是否連接正常.當(dāng)最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后,DHT1位低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài).數(shù)字0信號(hào)表示方法如圖4所示單總線工弋聾始 I I信號(hào)線說(shuō)明:主機(jī)借號(hào)DHTDHTVCCVCC26us-23us表示 o o下一 bitbit 開(kāi)始GNIGNI1dL-b3-主機(jī)信號(hào)DHTDHT 信號(hào)信號(hào)線說(shuō)明:上機(jī)拉高U1441441 1UnX-| |7

6、.1工作與貯存條件超出建議的工作范圍可能導(dǎo)致高達(dá)3%RH臨時(shí)性漂移信號(hào).返回正常工作條后,傳感器會(huì)緩慢地向校準(zhǔn)狀態(tài)恢復(fù).要加速恢復(fù)進(jìn)程/可參閱7.3小節(jié)的“恢復(fù)處理.在非正常工作條件下長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)加速產(chǎn)品的老化過(guò)程.7.2暴露在化學(xué)物質(zhì)中電阻式濕度傳感器的感應(yīng)層會(huì)受到化學(xué)蒸汽的干擾,化學(xué)物質(zhì)在感應(yīng)層中的擴(kuò)散可能導(dǎo)致測(cè)量值漂移和靈敏度下降.在一個(gè)純潔的環(huán)境中,污染物質(zhì)會(huì)緩慢地釋放出去.下文所述的恢復(fù)處理將加速實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程.高濃度的化學(xué)污染會(huì)導(dǎo)致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞.7.3恢復(fù)處理置于極限工作條件下或化學(xué)蒸汽中的傳感器,通過(guò)如下處理程序,可使其恢復(fù)到校準(zhǔn)時(shí)的狀態(tài).在50-60和10%RH濕度條件

7、下保持2小時(shí)烘干；隨后在20-30C和70%R的濕度條件下保持5小時(shí)以上.7.4溫度影響氣體的相對(duì)濕度,在很大程度上依賴于溫度.因此在測(cè)量濕度時(shí),應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作.如果與釋放熱量的電子元件共用一個(gè)印刷線路板,在安裝時(shí)應(yīng)盡可能將DHT1遠(yuǎn)離電子元件,并安裝在熱源下方,同時(shí)保持外殼的良好通風(fēng).為降低熱傳導(dǎo),DHT1行印刷電路板其它局部的銅鍍層應(yīng)盡可能最小,并在兩者之間留出一道縫隙.7.5光線長(zhǎng)時(shí)間暴露在太陽(yáng)光下或強(qiáng)烈的紫外線輻射中,會(huì)使性能降低.7.6配線考前須知DAT箱號(hào)線材質(zhì)量會(huì)影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線.8、封裝信息9、DHT11 弓卿說(shuō)明Pin名稱注

8、釋1VDD供電3-5.5VDC2DATA申行數(shù)據(jù),單總線3NC空腳,請(qǐng)懸空4GND接地,電源負(fù)極10、焊接信息手動(dòng)焊接,在最高260c的溫度條件下接觸時(shí)間須少于10秒11、考前須知(1)防止結(jié)露情況下使用.(2)長(zhǎng)期保存條件：溫度10-40C,濕度60%以下.12mm-2.54mm15.5mm正面8mm!8mm!8mm15,5mm|5.5nnm|側(cè)面二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄2：#defineDHT11_PIN0/ADC0接至U模擬口0byteread_dht11_dat()(bytei=0;byteresult=0;for(i=0;i8;i+)while(!(PINC&_BV(DHT11_PIN);/

9、waitfor50usdelayMicroseconds(30);if(PINC&_BV(DHT11_PIN)result|=(1(7-i);while(PINC&_BV(DHT11_PIN);/wait1finishreturnresult;voidsetup()DDRC|=_BV(DHT11_PIN);PORTC|=_BV(DHT11_PIN);注：實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄要包含實(shí)驗(yàn)步驟,頁(yè)碼不夠可自行添加Arduino源程序Serial.begin(19200);Serial.println(Ready);)voidloop()bytedht11_dat5;bytedht11_in;bytei;/s

10、tartcondition/1.pull-downi/opinfrom18msPORTC&=_BV(DHT11_PIN);delay(18);PORTC|=_BV(DHT11_PIN);delayMicroseconds(40);DDRC&=_BV(DHT11_PIN);delayMicroseconds(40);dht11_in=PINC&_BV(DHT11_PIN);if(dht11_in)Serial.println(dht11startcondition1notmet);return;)delayMicroseconds(80);dht11_in=PINC&_BV(DHT11_PIN)

11、;if(!dht11_in)Serial.println(dht11startcondition2notmet);return;delayMicroseconds(80);/nowreadyfordatareceptionfor(i=0;i5;i+)dht11_dati=read_dht11_dat();DDRC|=_BV(DHT11_PIN);PORTC|=_BV(DHT11_PIN);bytedht11_check_sum=dht11_dat0+dht11_dat1+dht11_dat2+dht11_dat3;/checkcheck_sumif(dht11_dat4!=dht11_chec

12、k_sum)Serial.println(DHT11checksumerror);Serial.print(Currenthumdity=);Serial.print(dht11_dat0,DEC);Serial.print(.);Serial.print(dht11_dat1,DEC);Serial.print(%);Serial.print(temperature=);Serial.print(dht11_dat2,DEC);Serial.print(.);Serial.print(dht11_dat3,DEC);Serial.println(C);delay(2000);/*1*1*/*

13、1*1*仁1 1 Ch-Ch-=1&_,=1&_,UrinUrina-fa-f4 4dh411ddh411d*f$*f$,三HhHhEl_El_(2OOO; ;中而其甲傍用了330330字節(jié),aamaam那工力宓內(nèi)存,年目1,1,：1 1.卞節(jié)后都巨甲最人?1?1二二7373下SeriSeri(dKtll_dtCO1.(dKtll_dtCO1.pipi- -intintMJLI Itewperetewpere-dht11_d*t-dht11_d*t1 1二J JLLLLpiiFhtl.nipiiFhtl.niC CC Ch_h_octDBaoctDBa1(ArduknoUno)SB.OttEf

14、rpcratUTctEfrpcratUTc; ;2727優(yōu)wiLtjrwiLtjr- -5555值fMrfUFBtwifMrfUFBtwi- -22O OC C丁-羯0101226226o o.di.di切F-%強(qiáng)ItrnpeiBitursItrnpeiBiturs- -2s2so oc c10注1丁士克DIDIe e* *2S2SX XILtyty- -5 5* *twptwp rBtisra-rBtisra-浜Kyd*t7=胃t t=洸URiktyURikty- - M M=我 uity5858OKOKiMperaturtiMperaturt二3636里ndity!ndity!5656部icRfcraturt*36icRfcraturt*36D DC CMidxty=Midxty=56DR56DRtvfifrrftturttvfifrrftturt= =26.26.mdLty-mdLty-tfrotiir&-1tfrotiir&-1：O OC Cfun-iitysfun-iitys即誦iw*tur*siw*tur*s費(fèi)$kjtkjt