DHT11温湿度传感器初识

news/2024/12/2 21:59:47/

目录

一、产品概述

1、接线方式

2、特点

3、数据传送逻辑

二、发送时序检测模块是否存在

1、C51单片机（主机）时序分析

2、编写代码检测模块是否存在

3、读取DHT11数据的时序分析

三、温湿度通过串口传到PC显示

四、温湿度检测小系统——使数据显示在LCD1602液晶板上

一、产品概述

DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，应用领域：暖通空调、汽车、消费品、气象站、温度调节器、除湿器、家电、医疗、自动控制等

1、接线方式

VCC：接供电的正极

GND：接地

DAT：接数据

2、特点

相对湿度和温度的测量

全部校准、数字输出

长期稳定性

超长的信号传输距离：20米

4引脚安装：可以买封装好的

完全互换：直接出结果，不用转化

3、数据传送逻辑

只有一根数据线DATA，上官一号发送序列指令给DHT11模块，模块一次完整的数据传输为40bit高位先出

40bit的数据格式

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校验合

二、发送时序检测模块是否存在

时序逻辑分析

对于主机来说：发送时序的开始在a点，结束在d点

1、C51单片机（主机）时序分析

a：dht=1；
b：dht=0；
b、c之间延时30ms;
c：dht=1；
开始读DHT模块有无信号，在40-100μs之间读，比如在60μs的时候读，如果在60μs的时候是低电平，说明模块存在

那怎么看模块是否有回应呢，请看上图中的de段，C51单片机发送完时序信号是处于高电平的状态，当DHT这边有信号过来时，会把信号从高电平状态拉到低电平状态，所以当de=0时，说明DHT模块有数据显示了

那对于单片机来说怎么获取到这个低电平状态呢，那就得去读取de段的数据了，读上面的引脚是否为低电平

从c点到e点共有两种情况：

第一种：cd之间的延时最短时间是20μs，de之间的延时时间是80μs，那么从c点到e点，所需要的延时时间就是20-100μs

第二种：cd之间的延时最长时间是40μs，de之间的延时时间是80μs，那么从c点到e点，所需要的延时时间就是40-120μs

综上述情况， 我们要读取它们重合的时间，才能把以上两点都包括在内，重合的时间是40-100μs

2、编写代码检测模块是否存在

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"sbit dht    = P3^3;
sbit ledOne = P3^7;void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j, k;_nop_();i = 8;j = 1;k = 243;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}void Delay30ms()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j;i = 54;j = 199;do{while (--j);} while (--i);
}void Delay60us()		//@11.0592MHz
{unsigned char i;i = 25;while (--i);
}void check_DHT(){//a：dht=1；dht = 1;//b：dht=0；dht = 0;//b、c之间延时30ms;Delay30ms();//c：dht=1；dht = 1;//开始读DHT模块有无信号，在40-100μs之间读，比如在60μs的时候读，如果在60μs的时候是低电平，说明模块存在Delay60us();if(dht == 0){ledOne = 0;     //亮灯，说明DHT模块存在}
}void main()
{ledOne = 1;      //灭灯Delay1000ms();   //上电后稳定DHT11的供电Delay1000ms();check_DHT();     //看模块是否存在while(1);        //一直循环，不让main退出	
}

执行结果：

当单片机接温湿度传感器的时候，单片机的P3^7小灯就会亮，单片机不接温湿度传感器的时候，小灯就不亮

3、读取DHT11数据的时序分析

a：dht=1；
b：dht=0；
b、c之间延时30ms;
c：dht=1；

由于c点到d点之间有个20-40μs的延时时间，所以不太好找d点的位置，那么怎么找d点的位置呢

采用卡点的方法：

卡d点：while(dht);这时dht=1，当dht=1时，说明一直是高电平信号，当dht不等于1时，条件不满足时，说明信号从高电平下降到低电平了，也就是说找到d点了

卡e点：while(!dht); 这时dht=0，一直处于低电平状态，当dht不等于0时，条件不满足，说明信号从低电平上升到高电平了，也就是找到e点了

卡f点：while(dht);这时dht=1，当dht=1时，说明一直是高电平信号，当dht不等于1时，条件不满足时，说明信号从高电平下降到低电平了，也就是说找到f点了

卡g点：while(!dht); 这时dht=0，一直处于低电平状态，当dht不等于0时，条件不满足，说明信号从低电平上升到高电平了，也就是找到g点了

DHT11传输的有效数据都是高电平，只是持续的时间不一样

表示0时，高电平持续的时间是26-28μs

表示1时，高电平持续的时间是70μs

怎么读取DHT11传送的数据

从g点以后延时一段时间去读数据，比如延时50μs后，如果读到的信号是低电平，说明是数据是0，读到是信号是高电平，说明数据是1，然后读40bit，也是就是读40次，40次分5轮来读，每轮读8次（8bit=1个char）8次形成一个数据

数字0信号表示方法

 数字1信号表示方法

三、温湿度通过串口传到PC显示

1、环境准备：C51单片机连接DHT11温湿度传感器；VCC-5V、GND-GND、DAT-接/发数据引脚

2、编写代码

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"sbit dht    = P3^3;
sbit ledOne = P3^7;
sfr AUXR = 0x8E;
char datas[5];void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{AUXR = 0x01;   //降低时钟对外界的辐射SCON = 0x40;   //串行口寄存器工作模式选择方式1，RNE=0，为串行禁止接收状态TMOD &= 0x0F;  //定时器1工作方式位8位自动重装TMOD |= 0x20;TH1 = 0xFD; TL1 = 0xFD;   //9600波特率的初值TR1 = 1;      //启动定时器}void sendByte(char data_msg){  //发送字节SBUF = data_msg;while(!TI);   //智能延时，靠硬件延时TI = 0;
}void sendString(char* str){   //发送字符串while(*str != '\0'){sendByte(*str);str++;}
}void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j, k;_nop_();i = 8;j = 1;k = 243;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}void Delay30ms()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j;i = 54;j = 199;do{while (--j);} while (--i);
}void DHT11_Start(){dht = 1;dht = 0;Delay30ms();dht = 1;while(dht);  //卡d点while(!dht); //卡e点while(dht);  //卡f点}void Delay40us()		//@11.0592MHz
{unsigned char i;_nop_();i = 15;while (--i);
}void Read_Data_From_DHT(){int i;int j;char tmp;           //用来进行移位，用来获得最低位char flag;          //标志位DHT11_Start();for(i=0;i<5;i++){for(j=0;j<8;j++){while(!dht);  //卡g点Delay40us();  //延时40usif(dht == 1){flag = 1;while(dht);}else{    flag = 0;}tmp = tmp << 1;tmp |= flag;}datas[i] = tmp;}
}void main()
{ledOne = 1;      //灭灯UartInit();      //初始化一个串口Delay1000ms();   //上电后稳定DHT11的供电Delay1000ms();while(1){Delay1000ms();Read_Data_From_DHT();          //获取DHT数据sendString("H:");              //发送字符串sendByte(datas[0]/10 + 0x30);  //发送第1个bit字节，获取湿度的整数位sendByte(datas[0]%10 + 0x30);sendByte('.');sendByte(datas[1]/10 + 0x30);  //发送第2个bit字节，获取湿度的小数位sendByte(datas[1]%10 + 0x30);sendString("\r\n");            //自动换行sendString("T:");sendByte(datas[2]/10 + 0x30);  //发送第3个bit字节，获取温度的整数位sendByte(datas[2]%10 + 0x30);sendByte('.');sendByte(datas[3]/10 + 0x30);  //发送第4个bit字节，获取温度的小数位sendByte(datas[3]%10 + 0x30);sendString("\r\n");            //自动换行}    	
}

3、执行结果：

四、温湿度检测小系统——使数据显示在LCD1602液晶板上

1、环境准备：C51单片机连接DHT11温湿度传感器和LCD1602液晶板

下面的链接里有C51单片机和LCD1602液晶板的连接方式

初识LCD1602及编程实现字符显示_Love小羽的博客-CSDN博客

2、编写代码

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#define databuffer P0 //定义8位数据线，P0端口组sbit dht    = P3^3;
sbit ledOne = P3^7;
sfr AUXR = 0x8E;
sbit RS = P1^0;
sbit RW = P1^1;
sbit EN = P1^4;
sbit fengshan = P1^6;  //继电器引脚char datas[5];
char temp[8];   //定义一个温度类型
char huma[8];   //定义一个湿度类型void check_busy(){char tmp = 0x80;databuffer = 0x80;while(tmp & 0x80){RS = 0;RW = 1;EN = 0;_nop_();EN = 1;_nop_();_nop_();tmp = databuffer;  //读取数据_nop_();EN = 0;_nop_();}
}void Write_Cmd_Func(char cmd){check_busy();RS = 0;  //指令寄存器，接收地址RW = 0;EN = 0;_nop_();databuffer = cmd;   //发送指令_nop_();EN = 1;_nop_();_nop_();EN = 0;_nop_();
}void Write_Data_Func(char dataShow){check_busy();RS = 1;  //数据寄存器，接收内容RW = 0;EN = 0;_nop_();databuffer = dataShow;   //发送数据_nop_();EN = 1;_nop_();_nop_();EN = 0;_nop_();     
}void Delay15ms()        //@11.0592MHz
{unsigned char i, j;i = 27;j = 226;do{while (--j);} while (--i);
}void Delay5ms()        //@11.0592MHz
{unsigned char i, j;i = 9;j = 244;do{while (--j);} while (--i);
}void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{AUXR = 0x01;   //降低时钟对外界的辐射SCON = 0x40;   //串行口寄存器工作模式选择方式1，RNE=0，为串行禁止接收状态TMOD &= 0x0F;  //定时器1工作方式位8位自动重装TMOD |= 0x20;TH1 = 0xFD; TL1 = 0xFD;   //9600波特率的初值TR1 = 1;      //启动定时器}void sendByte(char data_msg){  //发送字节SBUF = data_msg;while(!TI);   //智能延时，靠硬件延时TI = 0;
}void sendString(char* str){   //发送字符串while(*str != '\0'){sendByte(*str);str++;}
}void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j, k;_nop_();i = 8;j = 1;k = 243;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}void Delay30ms()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j;i = 54;j = 199;do{while (--j);} while (--i);
}void DHT11_Start(){dht = 1;dht = 0;Delay30ms();dht = 1;while(dht);  //卡d点while(!dht); //卡e点while(dht);  //卡f点}void Delay40us()		//@11.0592MHz
{unsigned char i;_nop_();i = 15;while (--i);
}void Read_Data_From_DHT(){int i;int j;char tmp;           //用来进行移位，用来获得最低位char flag;          //标志位DHT11_Start();for(i=0;i<5;i++){for(j=0;j<8;j++){while(!dht);  //卡g点Delay40us();  //延时40usif(dht == 1){flag = 1;while(dht);}else{    flag = 0;}tmp = tmp << 1;tmp |= flag;}datas[i] = tmp;}
}void LCD1602_INIT(){//（1）延时 15ms Delay15ms();
//（2）写指令 38H(不检测忙信号) Write_Cmd_Func(0x38);
//（3）延时 5ms Delay5ms();
//（4）以后每次写指令，读/写数据操作均需要检测忙信号 check_busy();
//（5）写指令 38H：显示模式设置 Write_Cmd_Func(0x38);
//（6）写指令 08H：显示关闭 Write_Cmd_Func(0x08);
//（7）写指令 01H：显示清屏 Write_Cmd_Func(0x01);
//（8）写指令 06H：显示光标移动设置 Write_Cmd_Func(0x06);
//（9）写指令 0CH：显示开及光标设置Write_Cmd_Func(0x0c);
}void LCD1602_showLine(char row,char col,char *string){switch(row){case 1:Write_Cmd_Func(0x80+col);    //选择要显示的地址while(*string){Write_Data_Func(*string);  //发送要显示内容string++;}break;case 2:Write_Cmd_Func(0x80+0x40+col);while(*string){Write_Data_Func(*string);string++;}break;}
}void Build_Datas(){huma[0] = 'H';                 //温度huma[1] = datas[0]/10 + 0x30;huma[2] = datas[0]%10 + 0x30;huma[3] = '.';huma[4] = datas[1]/10 + 0x30;huma[5] = datas[1]%10 + 0x30;huma[6] = '%';huma[7] = '\0';temp[0] = 'T';                  //湿度temp[1] = datas[2]/10 + 0x30;temp[2] = datas[2]%10 + 0x30;temp[3] = '.';temp[4] = datas[3]/10 + 0x30;temp[5] = datas[3]%10 + 0x30;temp[6] = 'C';temp[7] = '\0';}void main()
{Delay1000ms();UartInit();      //初始化一个串口LCD1602_INIT();  //初始化LCD1602液晶显示Delay1000ms();   //上电后稳定DHT11的供电Delay1000ms();ledOne = 0;      while(1){Delay1000ms();Read_Data_From_DHT();           //获取DHT数据if(datas[2] > 29 ){fengshan = 0;}Build_Datas();sendString(huma);               //发送湿度字符串sendString("\r\n");sendString(temp);               //发送温度字符串sendString("\r\n");LCD1602_showLine(1,3,temp);		  //第一行显示湿度LCD1602_showLine(2,3,huma);		  //第二行显示温度}    
}

执行结果：


http://www.ppmy.cn/news/118122.html

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