温湿度传感器原理.doc

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1、word课程名称：_传感器原理与应用_项目名称：_温湿度传感器的使用_一、 实验准备 注：1、实验准备局部包括实验环境准备和实验所需知识点准备。2、假如是单人单组实验，同组成员填无。： 实验目的：了解并掌握对温湿度传感器的使用实验环境、知识点准备： 实验环境：一台运行Arduino软件的计算机知识点准备：1、传感器性能说明参数条件MinTypMax单位湿度分辨率111%RH16Bit重复性1%RH精度254%RH0505%RH互换性可完全互换量程X围03090%RH252090%RH502080%RH响应时间1/e(63%)25，1m/s 空气61015S迟滞1%RH长期稳定性典型值1%RH/

2、yr温度分辨率111161616Bit重复性1精度12量程X围050响应时间1/e(63%)630S2、 接口说明 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用适宜的上拉电阻3、电源引脚DHT11的供电电压为35.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚VDD，GND之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。4、串行接口 (单线双向)DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数局部和整数局部,具体格式在下面说明,当前小数局部用于以后扩展,现读出为零.操作流

3、程如下:一次完整的数据传输为40bit,高位先出。数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 +8bit校验和数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据所得结果的末8位。用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号完毕后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取局部数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进展温湿度采集.采集

4、数据后转换到低速模式。图1总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号完毕,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号完毕后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。图2总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读

5、取响应信号为高电平,如此DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。数字0信号表示方法如图4所示 图4 图55、 测量分辨率测量分辨率分别为 8bit温度、8bit湿度。6、电气特性VDD=5V，T = 25，除非特殊标注参数条件mintypmax单位供电 DC35V供电电流测量mA平均1mA待机100150uA采样周期秒1次注:采样周期间隔不得低于1秒钟。7、应用信息超出建议的工作X围可能导致高达3%RH的临时性漂移信号。返回正常工作条后，传感器会缓慢地向校准状态恢复。要加速恢复进程/可参阅7.3小

6、节的“恢复处理。在非正常工作条件下长时间使用会加速产品的老化过程。电阻式湿度传感器的感应层会受到化学蒸汽的干扰，化学物质在感应层中的扩散可能导致测量值漂移和灵敏度下降。在一个纯净的环境中，污染物质会缓慢地释放出去。下文所述的恢复处理将加速实现这一过程。高浓度的化学污染会导致传感器感应层的彻底损坏。置于极限工作条件下或化学蒸汽中的传感器，通过如下处理程序，可使其恢复到校准时的状态。在50-60和70%RH的湿度条件下保持 5小时以上。气体的相对湿度，在很大程度上依赖于温度。因此在测量湿度时，应尽可能保证湿度传感器在同一温度下工作。如果与释放热量的电子元件共用一个印刷线路板，在安装时应尽可能将DH

7、T11远离电子元件，并安装在热源下方，同时保持外壳的良好通风。为降低热传导，DHT11与印刷电路板其它局部的铜镀层应尽可能最小，并在两者之间留出一道缝隙。长时间暴露在太阳光下或强烈的紫外线辐射中，会使性能降低。DATA信号线材质量会影响通讯距离和通讯质量,推荐使用高质量屏蔽线。8、封装信息1 2 3 49、 DHT11引脚说明Pin名称注释1VDD2DATA串行数据，单总线3NC空脚，请悬空4GND接地，电源负极10、 焊接信息手动焊接，在最高260的温度条件下接触时间须少于10秒。11、须知事项(1)防止结露情况下使用。(2)长期保存条件：温度1040，湿度60以下。2、 实验过程记录 注：

8、实验过程记录要包含实验步骤，页码不够可自行添加。：Arduino 源程序#define DHT11_PIN 0 / ADC0 接到模拟口0byte read_dht11_dat() byte i = 0; byte result=0; for(i=0; i 8; i+) while(!(PINC & _BV(DHT11_PIN); / wait for 50us delayMicroseconds(30); if(PINC & _BV(DHT11_PIN) result |=(1(7-i); while(PINC & _BV(DHT11_PIN); / wait 1 finish return

9、 result;void setup() DDRC |= _BV(DHT11_PIN); PORTC |= _BV(DHT11_PIN); Serial.begin(19200); Serial.println(Ready);void loop() byte dht11_dat5; byte dht11_in; byte i; / start condition / 1. pull-down i/o pin from 18ms PORTC &= _BV(DHT11_PIN); delay(18); PORTC |= _BV(DHT11_PIN); delayMicroseconds(40);

10、DDRC &= _BV(DHT11_PIN); delayMicroseconds(40); dht11_in= PINC & _BV(DHT11_PIN); if(dht11_in) Serial.println(dht11 start condition 1 not met); return; delayMicroseconds(80); dht11_in = PINC & _BV(DHT11_PIN); if(!dht11_in) Serial.println(dht11 start condition 2 not met); return; delayMicroseconds(80);

11、 / now ready for data reception for (i=0; i5; i+) dht11_dati = read_dht11_dat(); DDRC |= _BV(DHT11_PIN); PORTC |= _BV(DHT11_PIN); byte dht11_check_sum = dht11_dat0+dht11_dat1+dht11_dat2+dht11_dat3; / check check_sum if(dht11_dat4!= dht11_check_sum) Serial.println(DHT11 checksum error); Serial.print(

12、Current humdity = ); 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);实验操作成绩百分制_ 实验指导教师签字：_3、 实验小结： 注：1、实验小结应包含实验所需知识点和实验方法的总结，实验心得体会等。2、分组实验需包含同组讨论内容。 通过这次实验报告，我对于温湿度传感器的原理与运行有了更深一层 的了解。一边自己动手操作，一边解决问题实验过程中遇到的问题，这让我 的理解更透彻，更能承受。所以，任何事情都要在实践中去获取真理。在实 践中加深对理论知识的理解和掌握。.实验报告成绩百分制_ 实验指导教师签字：_ 9 / 9