51单片机DHT11温湿度传感器
DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。 精度湿度+-5%RH, 温度+-2℃,量程湿度20-90%RH, 温度0~50℃。
一.电路连接分析
1.引脚图
2.接线图
DHT11 器件采用简化的单总线通信。单总线即只有一根数据线,系统中的数据交换、控制均由单总线完成。单总线通常要求外接一个约 5.1kΩ 的上拉电阻,这样,当总线闲置时,其状态为高电平。由于它们是主从结极,只有主机呼叫从机时,从机才能应答,因此主机访问器件都必须严格遵循单总线序列,如果出现序列混乱,器件将不响应主机。
二.数据采集分析
1.数据总时序
用户主机(MCU)发送一次开始信号后,DHT11 从低功耗模式转换到高速模式,待主机开始信号结束后,DHT11 发送响应信号,送出 40bit 的数据,幵触发一次信采集
2.主机发送起始信号
单片机连接DHT11的DATA引脚的I/O口输出低电平,且低电平保持时间不能小于 18ms,然后等待 DHT11 作出应答信号。
3.检测从机应答信号
DHT11 的 DATA 引脚检测到外部信号有低电平时, 等待外部信号低电平结束, 延迟后 DHT11 的 DATA引脚处于输出状态,输出 80 微秒的低电平作为应答信号,紧接着输出 80 微秒的高电平通知外设准备接收数据。
4.接收数据
(1)数据判定规则
位数据“0”的格式为: 50 微秒的低电平和 26-28 微秒的高电平,位数据“1”的格式为: 50 微秒的低电平加 70微秒的高电平。
接收数据时可以先等待低电平过去,即等待数据线拉高,再延时60us,因为60us大于28us且小于70us,再检测此时数据线是否为高,如果为高,则数据判定为1,否则为0。
(2)数据格式
一次传送 40 位数据,高位先出
8bit 湿度整数数据 + 8bit 湿度小数数据+8bit 温度整数数据 + 8bit 温度小数数据+8bit 校验位。
(3)数据校正
判断“8bit 湿度整数数据 + 8bit 湿度小数数据+8bit 温度整数数据 + 8bit 温度小数数据”的结果是否等于8bit 校验位。如果等于则数据接收正确,否则应该放弃这一次的数据,重新接收。
三.驱动程序
#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit Data=P3^6; //定义数据线
uchar rec_dat[9]; //用于显示的接收数据数组void DHT11_delay_us(uchar n)
{while(--n);
}void DHT11_delay_ms(uint z)
{uint i,j;for(i=z;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);
}void DHT11_start()
{Data=1;DHT11_delay_us(2);Data=0;DHT11_delay_ms(20); //延时18ms以上Data=1;DHT11_delay_us(30);
}uchar DHT11_rec_byte() //接收一个字节
{uchar i,dat=0;for(i=0;i<8;i++) //从高到低依次接收8位数据{ while(!Data); 等待50us低电平过去DHT11_delay_us(8); //延时60us,如果还为高则数据为1,否则为0 dat<<=1; //移位使正确接收8位数据,数据为0时直接移位if(Data==1) //数据为1时,使dat加1来接收数据1dat+=1;while(Data); //等待数据线拉低 } return dat;
}void DHT11_receive() //接收40位的数据
{uchar R_H,R_L,T_H,T_L,RH,RL,TH,TL,revise; DHT11_start();if(Data==0){while(Data==0); //等待拉高 DHT11_delay_us(40); //拉高后延时80usR_H=DHT11_rec_byte(); //接收湿度高八位 R_L=DHT11_rec_byte(); //接收湿度低八位 T_H=DHT11_rec_byte(); //接收温度高八位 T_L=DHT11_rec_byte(); //接收温度低八位revise=DHT11_rec_byte(); //接收校正位DHT11_delay_us(25); //结束if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise) //校正{RH=R_H;RL=R_L;TH=T_H;TL=T_L;} /*数据处理,方便显示*/rec_dat[0]='0'+(RH/10);rec_dat[1]='0'+(RH%10);rec_dat[2]='R';rec_dat[3]='H';rec_dat[4]=' ';rec_dat[5]=' ';rec_dat[6]='0'+(TH/10);rec_dat[7]='0'+(TH%10);rec_dat[8]='C';}
}/*这里使用lcd1602来显示采集到的数据,lcd1602驱动程序在博主的51单片机系列博文中有详细讲解*/
void main()
{uchar i; lcd_init(); //lcd1602初始化while(1){ DHT11_delay_ms(1500); //DHT11上电后要等待1S以越过不稳定状态在此期间不能发送任何指令DHT11_receive();lcd_write_command(0x80); //从lcd1602第一行第一个位置开始显示for(i=0;i<9;i++)lcd_write_data(rec_dat[i]); //显示数据 }
}
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