Hoja de datos de DHT11:Hoja de datos del sensor de temperatura y humedad relativa digital (DHT11)

La intensidad de la temperatura y la cantidad de vapor de agua en el aire siempre se correlacionan. Para que pueda medir ambos simultáneamente, necesita un sensor de temperatura y humedad (DHT11). El sensor digital de temperatura y humedad relativa es un componente de alta precisión para medir la temperatura y la humedad. Este artículo es una hoja de datos de DHT11 para entusiastas que desean saber más sobre el sensor. Para aquellos dispuestos a hacer un esfuerzo adicional y ensamblar los suyos propios, el ensamblaje de PCB aligera la carga de trabajo para usted. Sumérjase y adquiera conocimientos de una manera clara, elaborada y concisa.

1. Entonces, ¿qué es DHT11?

El DHT11 es un sensor que es útil en una variedad de aplicaciones. Posee un sensor de alta precisión que tiene su calibración realizada en una cámara de calibración de humedad. Luego, el sensor almacena los coeficientes de calibración como memoria de programa OTP, donde recupera las lecturas de humedad de 0-100 % como salida de señal digital. El sensor incluye un termistor y un sensor de humedad capacitivo para medir la temperatura y la humedad. El microcontrolador de 8 bits convierte la señal analógica en una señal digital para leer la temperatura y la humedad.

Los sensores son pequeños y tienen un rango de transmisión de señal de 20 metros mientras tienen un voltaje de operación muy bajo.

un módulo DHT11

2. Aplicación del sensor DHT11

Los sensores DHT11 son esenciales en los componentes que miden la temperatura y la humedad. estos son:

• electrodomésticos utilizados en el hogar
• deshumidificadores
• Sistemas HVAC
• regulación de temperatura en vehículos
• para predecir las condiciones de temperatura y humedad en las estaciones meteorológicas
• el sensor también es útil en los registradores de datos
• en equipos médicos que requieren control de humedad y medición
• el sensor juega un papel en la automatización de procesos específicos

3. Ventajas de DHT11 sobre otros sensores

1. tiene una excelente estabilidad a largo plazo
2. DHT11 puede transmitir en un amplio rango
3. El sensor funciona bien con aplicaciones exigentes y tiene un bajo consumo de energía
4. el acelerador de memoria adaptativo en tiempo real lo hace favorable entre los usuarios
5. el paquete de 4 pines del sensor de humedad digital tiene una disposición de una sola fila que mejora la comodidad

4. Características/ Especificaciones Técnicas del Sensor

El voltaje de funcionamiento del sensor oscila entre 3,5 V y 5,5 V.

DHT11 tiene un período de muestreo de más de dos segundos con una corriente de espera de 60 uA y una corriente de salida de 0,3 mA

El sensor también tiene un paquete de pines de una sola fila de 4 pines

Las características adicionales de humedad relativa son:

• Señal de salida:señal digital a través de un solo bus
• Rango de medición:A 50 ℃ 20-80 % de lecturas de humedad
• elemento sensor:resistencia de polímero
• Intercambiabilidad:totalmente intercambiable
• Estabilidad a largo plazo:<± 0,5 % HR/año
• Precisión:a 25 ℃ es ±5 % de HR
• Retraso:<± 0,3 % de HR
• Resolución:1 % de HR

Las especificaciones de temperatura incluyen:

• Resolución de temperatura:1 grado Celsius
• Repetibilidad:±1 ℃
• Rango de funcionamiento:0-50 ℃
• Precisión:+-2,0 ℃

5. Configuración de pines de DHT11

Los cuatro pines del sensor son:

1. Fuente de alimentación VCC de 3,5 ~ 5,5 V CC:se conecta al cable rojo
2. Datos seriales de DATOS, bus único:se conecta al cable amarillo o blanco
3. Sin conexión, por lo que no se utiliza
4. Conexión a tierra GND, energía negativa:se conecta al cable negro

La diferencia entre el módulo del sensor de humedad y el sensor de humedad es que el módulo tiene un capacitor de filtrado incorporado y una resistencia pull-up.

6. Un modelo 2D del sensor DHT11

(Fuente:creative commons)

7. Hoja de datos de DHT11– ¿Cómo usamos DHT11?

Como se muestra a continuación, dado que el sensor se calibra en el punto de producción, es fácil de configurar.

Esquema de conexiones eléctricas

Necesitará un microcontrolador de 8 bits de alto rendimiento que tenga una sincronización de microsegundos para una mayor eficiencia.

El cable de bus único es responsable de la comunicación entre el microcontrolador y el DHT11. Un ciclo de comunicación dura hasta 4 microsegundos y la resistencia de extracción de 5K ayuda a controlar el estado del sensor. Lo que esto significa es que cuando la tarifa es alta, el autobús está inactivo.

Los componentes del sensor comparten una relación maestro-esclavo. Cuando el maestro llama, es solo cuando el esclavo puede responder. El incumplimiento de esta secuencia de un solo bus hará que el dispositivo no responda a la señal del host.

El sensor envía primero los bits de datos más altos, y una transmisión completa comprende 40 bits de datos que consisten en partes enteras y decimales.

Hoja de datos de DHT11– El formato de los datos es el que se muestra a continuación:

Los datos enteros de humedad de 8 bits + los datos decimales de humedad de 8 bits + los datos críticos de temperatura de 8 bits + los datos de temperatura fraccional de 8 bits + el bit de paridad de 8 bits.

Es importante tener en cuenta que el bit decimal siempre es 0 tanto en temperatura como en humedad.

Si la transmisión de datos es correcta, el último bit de "datos críticos de RH de 8 bits + datos de RH decimal de 8 bits + datos T integrales de 8 bits + datos T decimales de 8 bits" debe ser la suma de verificación.

Por ejemplo, el microcontrolador que recibe 40 bits de datos del DHT11 se presenta como

0010 0001 0000 0000 0001 1010 0000 0000 0011 1011

Humedad alta 8 Humedad baja 8 Temperatura alta 8 Temperatura baja 8 Bit de paridad

El cálculo se realiza como se muestra a continuación:

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

Hoja de datos de DHT11– los datos entrantes son correctos：

Humedad:0011 0101=33H=33%HR

Temperatura:0001 1010=18H=26℃

Cuando el microcontrolador envía una señal al sensor, el sensor cambia de una tasa de bajo consumo de energía a un estado de alto consumo.

Este proceso ocurre mientras la MCU espera para completar la señal inicial. Completar la señal de inicio es esencial porque no habrá respuesta del sensor sin ella.

El DHT11 luego responde con una indicación de datos de 40 bits y activa más procesos.

El proceso general de comunicación

(Fuente:creative commons)

En el segundo proceso, dado que el voltaje es alto en el bus de datos, la MCU reducirá el voltaje cuando comience la comunicación. Para que el sensor detecte la señal de la MCU, este proceso debería durar entre 1 y 10 ms. Después de notar la llamada, el microcontrolador se detiene y espera una respuesta de señal durante unos 20-40us.

La detección de la señal de inicio influye en una tensión baja de 80 us del DHT11. Mientras se prepara para enviar datos, aumenta el voltaje a 80us.

MCU enviando señal de inicio a DHT11 y DHT11 enviando señal de respuesta a MCU

(Fuente:creative commons)

El siguiente paso implica que el sensor envíe información al microcontrolador a un voltaje bajo de 50us.

Los bits pueden ser "1" o "0", según la longitud de la señal.

formato de datos de bit "1"

(Fuente:creative commons)

Algunos factores pueden conducir a una mala precisión de la medición de la humedad; incluyen;

• sobreexposición a la radiación ultravioleta como la del sol
• un cable de señal de datos de baja calidad o un cable más corto
• la exposición a humo, ácidos o gases oxidantes puede arruinar el módulo del sensor DHT11

8. Ficha técnica de DHT11:alternativas a DHT11

Estos son un par de sensores alternativos iguales a DHT11.

• DHT22
• SHT71
• AM2302

Resumen

En resumen, el sensor DHT11 utiliza una tecnología de proceso simple de acondicionamiento de señal para la detección de temperatura y humedad. El sensor es ventajoso sobre otros sensores ya que es fácil de mantener y adquirir y ya ha sido calibrado. Si tiene interés en fabricar su sensor DHT11, puede usar este video como guía. Todos los componentes necesarios para aprender o simplemente experimentar con la hoja de datos de DHT11 están disponibles aquí.