DHT11温湿度传感器应用及感受

发表于 2015-12-9 20:37

朋友送的DHT11传感器，用于湿度和温度测量，网上找了资料看，相对的控制较为简单，花了点时间把程序写了出来，用1602做显示，单总线控制的器件，基本上没什么指令，只有一个启动信号，然后是连续读出40bit的数据，程序没难度，一次成功，随后加上了防死循环的检测，元器件的精度是温度正负2度，湿度正负5%，相对来说精度不怎么高，但是应用于日常生活还是足够的，元件测出温度值与18B20相比大约差1度，考虑到18B20的误差，基本上精度在其所标示的正负2度内。湿度与家里用的电子湿度计比较，基本上一致，还是不错的器件。
   优点：接口简单，单总线，占用1个IO口，控制指令简单，精度可以接受，一次数据读取仅需要22ms。价格低，淘宝售价约6元。是业余制作民用级产品的优选对象。
   缺点：体积略大，控制指令过于简单，在某些场合不利于分时控制。
   程序思路：与红外解码基本相似，需要主机发送一个启动信号，然后等待器件响应后，连续读出40位数据，每位数据以低电平50us开头，然后维持高电平26-28us或70us以区分数据0或1，以读取高电平发生后第38us电平高低来判断。数据以高位在前低位在后分别读取，最后一个为校验数据。做相应的校验后显示数值。

发表于 2015-12-9 20:38

使用感受：元器件整个读取操作需要一次完成，时间约需要4ms，加上启动指令最少18ms，则一次操作需要约22ms，虽然不长，但在一些场合应用中，需要分时分步执行一些固定程序时，比如数码管动态扫描显示，则在读取过程中要么造成数据丢失，要么显示屏闪动，据资料显示该元器件内部集成8位MCU处理数据，如果增加指令，除启动指令外还增加一个读数据指令，并调整指令长度，比如以主机拉低500us则视为启动指令，以300us视为读数据指令，这样在发起启动指令后，元件内部完成数据转换，然后等待外部读数据指令，每一个读指令则输出一个8位数据，这样处理后，有利于在程序中分步读取数据，每次读取1字节数据最多不超过500us。则在动态显示中采用分步读取，不会影响动态扫描。

发表于 2015-12-9 20:38

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℃。

发表于 2015-12-9 20:39

DHT11对时钟要求特别高，以下两个程序

前者时钟是22.1184MHz；

后者是11.0592MHz，请注意区分...

//****************************************************************//
//                   DHT11使用范例
//单片机： AT89S52 或 STC89C52RC
// 功能  ：串口发送温湿度数据晶振  22.1184M
//****************************************************************//

#include <reg52.h>

//----------------------------------------------//
//----------------IO口定义区--------------------//
//----------------------------------------------//
sbit  P2_0  = P2^0 ;

//----------------------------------------------//
//----------------定义区--------------------//
//----------------------------------------------//
unsigned char  U8FLAG=0,U8temp=0;
unsigned char  U8T_data_H=0,U8T_data_L=0,U8RH_data_H=0,U8RH_data_L=0,U8checkdata=0;
unsigned char str[5];

  void Delay2(unsigned int j)
{    unsigned int i;
      for(;j>0;j--)
   {
for(i=0;i<150;i++);

   }
}
  void  Delay_10us(void)
{
   unsigned  i;
   for(i=16;i>0;i--) ;

}

unsigned char COM(void)
   {

         unsigned char i,U8comdata ;

   for(i=0;i<8;i++)
      {

         U8FLAG=2;
   while((!P2_0)&&U8FLAG++);
Delay_10us();
      Delay_10us();
Delay_10us();
      U8temp=0;
      if(P2_0)U8temp=1;
      U8FLAG=2;
   while((P2_0)&&U8FLAG++);
   //超时则跳出for循环
      if(U8FLAG==1)break;
   //判断数据位是0还是1

// 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为 1

   U8comdata<<=1;
      U8comdata|=U8temp;       //0
      }//rof
   return  U8comdata ;
}

//--------------------------------
//-----湿度读取子程序 ------------
//--------------------------------
//----以下变量均为全局变量--------
//----温度高8位== U8T_data_H------
//----温度低8位== U8T_data_L------
//----湿度高8位== U8RH_data_H-----
//----湿度低8位== U8RH_data_L-----
//----校验 8位 == U8checkdata-----
//----调用相关子程序如下----------
//---- Delay();, Delay_10us();,COM();
//--------------------------------

void RH(void)
{
unsigned char  U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;
   //主机拉低18ms
   P2_0=0;
   Delay2(180);
   P2_0=1;
   //总线由上拉电阻拉高主机延时20us
   Delay_10us();
   Delay_10us();
   Delay_10us();
   Delay_10us();
   //主机设为输入判断从机响应信号
   P2_0=1;
   //判断从机是否有低电平响应信号如不响应则跳出，响应则向下运行
   if(!P2_0)    //T !
   {
   U8FLAG=2;
   //判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束
   while((!P2_0)&&U8FLAG++);
   U8FLAG=2;
   //判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态
   while((P2_0)&&U8FLAG++);
   //数据接收状态
   U8RH_data_H_temp= COM();

   U8RH_data_L_temp= COM();

   U8T_data_H_temp=COM();
   U8T_data_L_temp=COM();
   U8checkdata_temp=COM();
   P2_0=1;
   //数据校验

   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

}

//----------------------------------------------
//main()功能描述:  AT89C51  22.1184MHz 串口发
//送温湿度数据,波特率 9600
//----------------------------------------------
void main()
{
Delay2(1);       //延时100US（22.1184M晶振)
while(1)
{

   //------------------------
   //调用温湿度读取子程序
   RH();
   //串口显示程序

   str[0]=U8RH_data_H;
   str[1]=U8RH_data_L;
   str[2]=U8T_data_H;
   str[3]=U8T_data_L;
   str[4]=U8checkdata;

   //读取模块数据周期不易小于 2S
   Delay2(20000);
}

}

发表于 2015-12-9 20:40

复制

//****************************************************************//

//                        DHT11使用范例 

//单片机 ： AT89S52 或 STC89C52RC 

// 功能  ：串口发送温湿度数据 晶振 11.0592M 波特率 9600 

//硬件连接： P2.0口为通讯口连接DHT11,DHT11的电源和地连接单片机的电源和地，单片机串口加MAX232连接电脑 

// 公司  ：奥松电子    

//****************************************************************//



#include <reg51.h>

#include <intrins.h> 

//

typedef unsigned char  U8;       /* defined for unsigned 8-bits integer variable           无符号8位整型变量  */

typedef signed   char  S8;       /* defined for signed 8-bits integer variable                  有符号8位整型变量  */

typedef unsigned int   U16;      /* defined for unsigned 16-bits integer variable           无符号16位整型变量 */

typedef signed   int   S16;      /* defined for signed 16-bits integer variable           有符号16位整型变量 */

typedef unsigned long  U32;      /* defined for unsigned 32-bits integer variable           无符号32位整型变量 */

typedef signed   long  S32;      /* defined for signed 32-bits integer variable           有符号32位整型变量 */

typedef float          F32;      /* single precision floating point variable (32bits) 单精度浮点数（32位长度） */

typedef double         F64;      /* double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数（64位长度） */

//

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define   Data_0_time    4



//----------------------------------------------//

//----------------IO口定义区--------------------//

//----------------------------------------------//

sbit  P2_0  = P2^0 ;



//----------------------------------------------//

//----------------定义区--------------------//

//----------------------------------------------//

U8  U8FLAG,k;

U8  U8count,U8temp;

U8  U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;

U8  U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;

U8  U8comdata;

U8  outdata[5];  //定义发送的字节数           

U8  indata[5];

U8  count, count_r=0;

U8  str[5]={"RS232"};

U16 U16temp1,U16temp2;

SendData(U8 *a)

{

        outdata[0] = a[0]; 

        outdata[1] = a[1];

        outdata[2] = a[2];

        outdata[3] = a[3];

        outdata[4] = a[4];

        count = 1;

        SBUF=outdata[0];

}



       void Delay(U16 j)

    {      U8 i;

            for(;j>0;j--)

          {         

                for(i=0;i<27;i++);



          }

    }

       void  Delay_10us(void)

      {

        U8 i;

        i--;

        i--;

        i--;

        i--;

        i--;

        i--;

       }

        

        void  COM(void)

      {

     

                U8 i;

          

       for(i=0;i<8;i++)           

            {

                

                       U8FLAG=2;        

                   while((!P2_0)&&U8FLAG++);

                        Delay_10us();

                    Delay_10us();

                        Delay_10us();

                          U8temp=0;

             if(P2_0)U8temp=1;

                    U8FLAG=2;

                 while((P2_0)&&U8FLAG++);

                   //超时则跳出for循环                  

                    if(U8FLAG==1)break;

                   //判断数据位是0还是1         

                      

                // 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为 1 

                    

                   U8comdata<<=1;

                      U8comdata|=U8temp;        //0

             }//rof

           

        }



        //--------------------------------

        //-----湿度读取子程序 ------------

        //--------------------------------

        //----以下变量均为全局变量--------

        //----温度高8位== U8T_data_H------

        //----温度低8位== U8T_data_L------

        //----湿度高8位== U8RH_data_H-----

        //----湿度低8位== U8RH_data_L-----

        //----校验 8位 == U8checkdata-----

        //----调用相关子程序如下----------

        //---- Delay();, Delay_10us();,COM(); 

        //--------------------------------



        void RH(void)

        {

          //主机拉低18ms 

       P2_0=0;

           Delay(180);

           P2_0=1;

         //总线由上拉电阻拉高 主机延时20us

           Delay_10us();

           Delay_10us();

           Delay_10us();

           Delay_10us();

         //主机设为输入 判断从机响应信号 

           P2_0=1;

         //判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行          

           if(!P2_0)                 //T !          

           {

           U8FLAG=2;

         //判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束         

           while((!P2_0)&&U8FLAG++);

           U8FLAG=2;

         //判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态

           while((P2_0)&&U8FLAG++);

         //数据接收状态                 

           COM();

           U8RH_data_H_temp=U8comdata;

           COM();

           U8RH_data_L_temp=U8comdata;

           COM();

           U8T_data_H_temp=U8comdata;

           COM();

           U8T_data_L_temp=U8comdata;

           COM();

           U8checkdata_temp=U8comdata;

           P2_0=1;

         //数据校验 

         

           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



        }

        

//----------------------------------------------

//main()功能描述:  AT89C51  11.0592MHz         串口发 

//送温湿度数据,波特率 9600 

//----------------------------------------------

void main()

{

//        U8  i,j;

        

        //uchar str[6]={"RS232"};

        /* 系统初始化 */

        TMOD = 0x20;          //定时器T1使用工作方式2

        TH1 = 253;        // 设置初值

        TL1 = 253;

        TR1 = 1;          // 开始计时

        SCON = 0x50;          //工作方式1，波特率9600bps，允许接收   

        ES = 1;

        EA = 1;           // 打开所以中断   

        TI = 0;

        RI = 0;

        SendData(str) ;   //发送到串口 

        Delay(1);         //延时100US（12M晶振)

        while(1)

        {  



           //------------------------

           //调用温湿度读取子程序 

           RH();

           //串口显示程序 

           //--------------------------



           str[0]=U8RH_data_H;

           str[1]=U8RH_data_L;

           str[2]=U8T_data_H;

           str[3]=U8T_data_L;

           str[4]=U8checkdata;

           SendData(str) ;  //发送到串口  

           //读取模块数据周期不易小于 2S 

           Delay(20000);

        }//elihw

        

}// main



void RSINTR() interrupt 4 using 2

{

        U8 InPut3;

        if(TI==1) //发送中断          

        {

                TI=0;

                if(count!=5) //发送完5位数据         

                {

                        SBUF= outdata[count];

                        count++;

                }

        }



        if(RI==1)         //接收中断                  

        {        

                InPut3=SBUF;

                indata[count_r]=InPut3;

                count_r++;

                RI=0;                                                                 

                if (count_r==5)//接收完4位数据 

                {

                //数据接收完毕处理。

                        count_r=0;

                str[0]=indata[0];

                 str[1]=indata[1];

                   str[2]=indata[2];

                         str[3]=indata[3];

                                 str[4]=indata[4];

                                 P0=0;

                }

        }

}

发表于 2015-12-10 20:19

zhuotuzi 发表于 2015-12-9 20:40

你补充的内容很有用，可以拿来直接用了

发表于 2015-12-12 18:48

U8  U8FLAG,k;
U8  U8count,U8temp;
U8  U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;
U8  U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;
U8  U8comdata;
U8  outdata[5];  //定义发送的字节数
U8  indata[5];
U8  count, count_r=0;
U8  str[5]={"RS232"};
U16 U16temp1,U16temp2;
----------------------------
这么多的全局变量其实非常有用，比如加入了触摸屏，我们就可以定义相关的全局变量，一起使用，触摸时候就修改这些变量的值，然后相关函数就做出响应。

发表于 2015-12-12 19:14

如果使用51单片机，可以去STC的官方找到例程，直接调用。

发表于 2015-12-15 20:44

这个精度有多少呢

[文档下载] DHT11温湿度传感器应用及感受

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