基于單片機設(shè)計5

-.z數(shù)字溫濕度傳感器DHT11DHT11產(chǎn)品概述DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為準確的濕度校驗室中進展校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最正確選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。訂貨信息型號測量*圍測濕精度測溫精度分辨力封裝DHT1120－90％RH0－50℃±5％RH±2℃14針單排直插1、傳感器性能說明參數(shù)條件MinTypMa*單位濕度分辨率111%RH8Bit重復(fù)性±1%RH精度25℃±4%RH0－50℃±5%RH互換性可完全互換量程*圍0℃3090%RH25℃2090%RH50℃2080%RH響應(yīng)時間1/e(63%)25℃，1m/s空氣61015S遲滯±1%RH長期穩(wěn)定性典型值±1%RH/yr溫度分辨率111℃888Bit重復(fù)性±1℃精度±1±2℃量程*圍050℃響應(yīng)時間1/e(63%)630S接口說明建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻,大于20米時根據(jù)實際情況使用適宜的上拉電阻3、電源引腳DHT11的供電電壓為 3－5.5V。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳〔VDD，GND〕之間可增加一個100nF的電容，用以去耦濾波。4、串行接口(單線雙向)DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)局部和整數(shù)局部,具體格式在下面說明,當前小數(shù)局部用于以后擴展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)〞所得結(jié)果的末8位。用戶MCU發(fā)送一次開場信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開場信號完畢后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取局部數(shù)據(jù).從模式下,DHT11接收到開場信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開場信號,DHT11不會主動進展溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。1.通訊過程如圖1所示圖1總線空閑狀態(tài)為高電平,主機把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測到起始信號。DHT11接收到主機的開場信號后,等待主機開場信號完畢,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號.主機發(fā)送開場信號完畢后,延時等待20-40us后,讀取DHT11的響應(yīng)信號,主機發(fā)送開場信號后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可,總線由上拉電阻拉高。圖2總線為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號后,再把總線拉高80us,準備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開場,高電平的長短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見下面圖示.如果讀取響應(yīng)信號為高電平,則DHT11沒有響應(yīng),請檢查線路是否連接正常.當最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態(tài)。數(shù)字0信號表示方法如圖4所示圖4數(shù)字1信號表示方法.如圖5所示 圖55、測量分辨率測量分辨率分別為8bit〔溫度〕、8bit〔濕度〕。6、電氣特性VDD=5V，T=25℃，除非特殊標注參數(shù)條件mintypma*單位供電DC355.5V供電電流測量0.52.5mA平均0.21mA待機100150uA采樣周期秒1次注:采樣周期間隔不得低于1秒鐘。7、應(yīng)用信息7.1工作與貯存條件超出建議的工作*圍可能導(dǎo)致高達3%RH的臨時性漂移信號。返回正常工作條后，傳感器會緩慢地向校準狀態(tài)恢復(fù)。要加速恢復(fù)進程/可參閱7.3小節(jié)的“恢復(fù)處理〞。在非正常工作條件下長時間使用會加速產(chǎn)品的老化過程。7.2暴露在化學物質(zhì)中電阻式濕度傳感器的感應(yīng)層會受到化學蒸汽的干擾，化學物質(zhì)在感應(yīng)層中的擴散可能導(dǎo)致測量值漂移和靈敏度下降。在一個純潔的環(huán)境中，污染物質(zhì)會緩慢地釋放出去。下文所述的恢復(fù)處理將加速實現(xiàn)這一過程。高濃度的化學污染會導(dǎo)致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞。7.3恢復(fù)處理置于極限工作條件下或化學蒸汽中的傳感器，通過如下處理程序，可使其恢復(fù)到校準時的狀態(tài)。在50-60℃和<10%RH的濕度條件下保持2小時〔烘干〕；隨后在20-30℃和>70%RH的濕度條件下保持5小時以上。7.4溫度影響氣體的相對濕度，在很大程度上依賴于溫度。因此在測量濕度時，應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作。如果與釋放熱量的電子元件共用一個印刷線路板，在安裝時應(yīng)盡可能將DHT11遠離電子元件，并安裝在熱源下方，同時保持外殼的良好通風。為降低熱傳導(dǎo)，DHT11與印刷電路板其它局部的銅鍍層應(yīng)盡可能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。7.5光線長時間暴露在太陽光下或強烈的紫外線輻射中，會使性能降低。7.6配線考前須知DATA信號線材質(zhì)量會影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線。8、封裝信息9、DHT11引腳說明Pin名稱注釋1VDD供電3－5.5VDC2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，請懸空4GND接地，電源負極10、焊接信息手動焊接，在最高260℃的溫度條件下接觸時間須少于10秒。11、考前須知(1)防止結(jié)露情況下使用。(2)長期保存條件：溫度10－40℃，濕度60％以下。//硬件連接：P2.0口為通訊口連接DHT1*include<reg51.h>*include<intrins.h>typedefunsignedcharU8;/*definedforunsigned8-bitsintegervariable無符號8位整型變量*/typedefsignedcharS8;/*definedforsigned8-bitsintegervariable有符號8位整型變量*/typedefunsignedintU16;/*definedforunsigned16-bitsintegervariable無符號16位整型變量*/*defineucharunsignedchar*defineuintunsignedintsbitP2_0=P2^0;sbitP2_1=P2^1;//----------------------------------------------////----------------定義區(qū)--------------------////----------------------------------------------//U8U8FLAG;U8U8count,U8temp;U8U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;U8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;U8U8data;U8indata[5];U8count,count_r=0;U16U16temp1,U16temp2;sbitd1=P2^4;sbitd2=P2^5;sbitd3=P2^6;sbitd4=P2^7;ucharcodeLEDData[]={0*C0,0*F9,0*A4,0*B0,0*99,0*92,0*82,0*F8,0*80,0*90,0*ff};uchardatadisplay[5]={0*00,0*00,0*00,0*00,0*00};voidDelay(U16j){U8i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<27;i++);}}voiddelay(unsignedintnum)//延時函數(shù){while(--num);}voidDelay_10us(void){U8i;i--;i--;i--;i--;i--;i--;}//串行總線void(void){U8i;for(i=0;i<8;i++){U8FLAG=2;//----------------------P2_1=0;//TP2_1=1;//T//----------------------while((!P2_0)&&U8FLAG++);Delay_10us();Delay_10us();//Delay_10us();U8temp=0;if(P2_0)U8temp=1;U8FLAG=2;while((P2_0)&&U8FLAG++);//----------------------P2_1=0;//TP2_1=1;//T//----------------------//超時則跳出for循環(huán)if(U8FLAG==1)break;//判斷數(shù)據(jù)位是0還是1//如果高電平高過預(yù)定0高電平值則數(shù)據(jù)位為1U8data<<=1;U8data|=U8temp;//0}//rof}//--------------------------------//-----濕度讀取子程序------------//--------------------------------//----以下變量均為全局變量--------//----溫度高8位==U8T_data_H------//----溫度低8位==U8T_data_L------//----濕度高8位==U8RH_data_H-----//----濕度低8位==U8RH_data_L-----//----校驗8位==U8checkdata-----//----調(diào)用相關(guān)子程序如下----------//----Delay();,Delay_10us();,();//--------------------------------voidRH(void){//主機拉低18msP2_0=0;Delay(180);P2_0=1;//總線由上拉電阻拉高主機延時20usDelay_10us();Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();//主機設(shè)為輸入判斷從機響應(yīng)信號P2_0=1;//判斷從機是否有低電平響應(yīng)信號如不響應(yīng)則跳出，響應(yīng)則向下運行if(!P2_0)//T!{U8FLAG=2;//////////////////////////////////////////////////////判斷從機是否發(fā)出80us的低電平響應(yīng)信號是否完畢while((!P2_0)&&U8FLAG++);U8FLAG=2;//判斷從機是否發(fā)出80us的高電平，如發(fā)出則進入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)while((P2_0)&&U8FLAG++);//數(shù)據(jù)接收狀態(tài)();U8RH_data_H_temp=U8data;();U8RH_data_L_temp=U8data;();U8T_data_H_temp=U8data;();U8T_data_L_temp=U8data;();U8checkdata_temp=U8data;P2_0=1;//數(shù)據(jù)校驗U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);if(U8temp==U8checkdata_temp){U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;U8T_data_H=U8T_data_H_temp;U8T_data_L=U8T_data_L_temp;U8checkdata=U8checkdata_temp;}//fi}//fi}Disp_Temperature()//顯示溫度{unsignedcharn=0;//display[4]=temp_data[0]&0*0f;//display[0]=ditab[display[4]];//查表得小數(shù)位的值//display[4]=((temp_data[0]&0*f0)>>4)|((temp_d