第二次培训任务:对dht11的基本了解
(撰写时间2020-07-29)
一、介绍
DHT11是温度湿度测量二合一传感器。非常适用于对精度和实时性要求不高的温湿度测量场合。
外形如下图:
DHT11温湿度传感器的测量范围,以及精度、分辨率如下图。如果超出了这个范围,那么DHT11就不能够使用了。
二、硬件认识
- 单总线结构
- 引脚说明:GND、VCC、空脚、数据引脚DATA(其中数据引脚既可以接收数据,又可以发送数据)。电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF的电容,用以去耦滤波,即减少电子器件辐射噪音。
- 时序图
在dth11的介绍文章中,硬件原理图显示:物品接在1号、2号引脚之间,数据总线DATA(即为2号引脚)使用上拉电阻拉高,因此总线空闲时为高电平。硬件原理图如下:
我很疑惑上拉电阻的作用,在另一篇介绍dth11的文章中,有以下讲解:上拉电阻的作用是在单片机不进行输出以及传感器待机时,使得DATA口为高电平。电平是什么?我在介绍电平的百度百科上面看到,电平的测量实际上也是电压的测量,只是刻度不同而已。也就是上拉电阻在不通电或者待机时充当电路保护装置。
三、工作过程与原理
1.参考dht11官方手册
单片机将驱动总线的IO配置为输出模式。准备向DHT11发送数据。单片机将驱动总线的IO配置为输入模式,准备接收DHT11回传的数据。
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,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据(DHT11用的是单总线协议,一次传送40位的数据),并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据。该模式下,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不会主动进行温湿度采集。采集数据后转换到低速模式。
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, 等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束 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。
没看懂。
我的理解是主机先把总线拉低,等待dht11检测到起始信号,在起始信号结束后的20-40us之间,dht11发送80us低电平来响应起始信号,之后由主机读取dht11的响应信号,并发送开始信号,由此主机切换到输入模式,或者输出高电平。而开始被主机拉低的总线,就由上拉电阻拉高。
总线为低电平,说明DHT11发送了响应信号。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低电平开始,高电平的长短定了数据位是0还是1。50 微秒的低电平和 26-28 微秒的高电平表示“0”, 50 微秒的低电平加 70 微秒的高电平表示“1”。
如果读取响应信号为高电平,则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。
2.参考相关文章:DHT11温湿度传感器编程思路以及代码的实现
一. 单片机上点后1s内不读取(不重要)
二. 主机(单片机)发送起始信号:1.主机先拉高data。2.拉低data延迟18ms。3.拉高data(单片机引脚设置为输入)。
三. 从机(DHT11)收到起始信号后进行应答:从机拉低data,主机读取到data线被拉低持续80us后从机拉高data线, 持续80us,直到高电平结束,意味着主机可以开始接受数据。
四. 主机开始接收数据:
1.主机先把data线拉高(io设置为输入)。
2.从机把data线拉低,主机读取data线电平,直到低电平结束(大约50us)从机拉高data线后,延迟40us左右(28~70us之间)主机再次读取data线电平,如果为低电平,则为“0”,如果为高电平,则为“1”。
3.继续重复上述1,2步骤累计40次。
五. data线拉低50us代表读取结束
六. 校验数据
四、运行