L’intensità della temperatura e la quantità di vapore acqueo nell’aria sono sempre correlate. Per misurare entrambi, è necessario un sensore di temperatura e umidità (DHT11). I sensori di temperatura e umidità relativa digitali sono elementi di alta precisione per la misurazione di temperatura e umidità. Questo articolo è un manuale dati DHT11 per gli appassionati che desiderano saperne di più sui sensori. Per coloro che sono disposti a pagare uno sforzo extra per assemblare se stessi, l’assemblaggio del PCB riduce il carico di lavoro. Ricerca approfondita per acquisire conoscenze in modo chiaro, dettagliato e conciso.
Cos’è il DHT11?
Il DHT11 è un sensore adatto a una vasta gamma di applicazioni. Ha un sensore altamente preciso che viene calibrato nella camera di calibrazione dell’umidità. Il sensore memorizza quindi il coefficiente di calibrazione come memoria del programma OTP e recupera in esso una lettura di umidità di 0-100% come uscita del segnale digitale. Il sensore comprende termistori e sensori di umidità capacitivi per la misurazione di temperatura e umidità. Il microcontrollore a 8 bit converte i segnali analogici in segnali digitali per leggere la temperatura e l’umidità.
Questi sensori sono di piccole dimensioni, hanno un intervallo di trasmissione del segnale di 20 metri e hanno una tensione di esercizio molto bassa.
Modulo DHT11
Applicazione del sensore DHT11
Il sensore DHT11 è fondamentale per la misurazione di temperatura e umidità nei componenti. Queste sono:
Elettrodomestici utilizzati in casa
Disumidizzatore
Sistemi di riscaldamento e climatizzazione
Regolamento della temperatura nel veicolo
Prevedere le condizioni di temperatura e umidità delle stazioni meteorologiche
Il sensore aiuta anche i registratori di dati
In apparecchiature mediche che richiedono il controllo dell’umidità e della misurazione
I sensori svolgono un ruolo nell’automazione di processi specifici
Vantaggi del DHT11 rispetto ad altri sensori
Caratteristiche del sensore / Specifiche tecniche
La tensione di funzionamento del sensore varia da 3,5V a 5,5V.
Il ciclo di campionamento del DHT11 supera i due secondi con una corrente di standby di 60uA e una corrente di uscita di 0,3mA.
Il sensore ha anche un pacchetto a pin singolo a 4 pin
Altre caratteristiche di umidità relativa includono:
Segnale di uscita: segnale digitale tramite bus singolo
Intervallo di misurazione: letture di umidità del 20-80% a 50 °C
Elementi sensori: resistenze polimeriche
Commutabilità: Completamente intercambiabile
Stabilità a lungo termine: 0,5% umidità relativa/anno
Precisione: 5% di umidità relativa a 25 °C
ritardo: 0,3% di umidità relativa
Risoluzione: 1% umidità relativa
Le specifiche di temperatura includono:
Risoluzione temperatura: 1 gradi Celsius
Ripetibilità: ±1 °C
Intervallo di lavoro: 0-50 °C
Precisione: + – 2.0 °C
Configurazione del pin di DHT11
I quattro pin del sensore sono:
La differenza tra un modulo sensore di umidità e un sensore di umidità è che il modulo ha un condensatore di filtraggio incorporato e una resistenza pull-up.
Modello bidimensionale del sensore DHT11
(Fonte: Condivisione delle conoscenze)
Scheda tecnica DHT11 – Come possiamo usare DHT11?
Come mostrato di seguito, il sensore è facile da impostare poiché è calibrato al punto di produzione.
Mappa dei collegamenti elettrici
Avrai bisogno di un microcontrollore a 8 bit ad alte prestazioni con un timing a livello di microsecondi per aumentare l’efficienza.
Un singolo bus è responsabile della comunicazione tra il microcontroller e il DHT11. Con un ciclo di comunicazione fino a 4 microsecondi, la resistenza a trazione 5K aiuta a controllare lo stato del sensore. Ciò significa che quando la velocità è alta, il bus è inattivo.
I componenti all’interno del sensore condividono una relazione master-slave. Quando il padrone chiama, solo quando lo schiavo può rispondere. Il mancato rispetto di questa sequenza di bus singolo causerà l’impossibilità del dispositivo di rispondere ai segnali dell’host.
Il sensore inizia inviando dati di alto livello e la trasmissione completa comprende 40 bit di dati costituiti da un numero intero e una porzione decimale.
Scheda tecnica DHT11 – Il formato dei dati è il seguente:
Dati interi di umidità a 8 bit + Dati decimali di umidità a 8 bit + Dati critici di temperatura a 8 bit + Dati di temperatura a 8 bit + bit di parità a 8 bit.
È importante notare che il bit decimale per temperatura e umidità è sempre 0.
Se i dati sono trasmessi correttamente, l’ultimo bit di “Dati RH chiave a 8 bit + Dati RH decimali a 8 bit + Dati T interi a 8 bit + Dati T decimali a 8 bit” dovrebbe essere la somma di controllo.
Ad esempio, un microcontrollore che riceve dati a 40 bit da DHT11 si comporta come
0010 0001 0000 0000 0001 1010 0000 0000 0011 1011
Alta umidità 8 bassa umidità 8 alta temperatura 8 bassa temperatura 8 bit di parità
Il processo di calcolo è il seguente:
0011 0101+0000 0000+0001 1000+0000 0000= 0100 1101
Scheda tecnica DHT11 – inserire i dati correttamente:
Humidity: 0011 0101=33H=33%RH
Temperatura: 0001 1010 = 18H = 26°C
Quando il microcontrollore invia un segnale al sensore, il sensore passa da uno stato a basso consumo a uno stato ad alta potenza.
Questo processo si verifica mentre la MCU attende il completamento del segnale iniziale. È fondamentale completare il segnale di avvio, poiché senza un segnale di avvio, il sensore non risponderà.
Il DHT11 ha quindi risposto con un’indicazione di 40 bit di dati e ha innescato un’ulteriore elaborazione.
L’intero processo di comunicazione
(Fonte: Condivisione delle conoscenze)
Nel secondo processo, a causa della tensione più elevata sul bus dati, l’MCU riduce la tensione quando la comunicazione inizia. Per consentire al sensore di rilevare un segnale dalla MCU, questo processo dovrebbe durare da 1 a 10 millisecondi. Dopo aver notato la chiamata, il microcontrollore si solleva e attende la risposta del segnale per circa 20-40 microsecondi.
È stato rilevato che il segnale di avvio influenza la corrente di trazione a bassa tensione 80us del DHT11. Quando è pronto a inviare i dati, aumenta la tensione a 80 microsecondi.
La MCU invia un segnale di avvio al DHT11 e il DHT11 invia un segnale di risposta al MCU
(Fonte: Condivisione delle conoscenze)
I passaggi successivi coinvolgono il sensore che invia informazioni al microcontrollore a una bassa tensione di 50us.
Questi bit possono essere “1” o “0”, a seconda della lunghezza del segnale.
Formato dati bit “1”
(Fonte: Condivisione delle conoscenze)
Alcuni fattori possono contribuire alla scarsa accuratezza della misurazione dell’umidità; Essi includono:
Eccessiva esposizione alle radiazioni ultraviolette, come la luce solare
Linee di segnale dati di bassa qualità o linee più corte
L’esposizione a fumi, acidi o gas ossidati può danneggiare il modulo del sensore DHT11
Scheda tecnica DHT11 – Prodotti alternativi per DHT 11
Si tratta di due sensori equivalenti sostitutivi per il DHT11.
di DHT22
di SHT71
di AM2302
riassunto
In breve, il sensore DHT11 utilizza una semplice tecnologia di trattamento condizionato del segnale per il rilevamento di temperatura e umidità. Questo sensore è superiore agli altri sensori in quanto è facile da mantenere e ottenere e è stato calibrato. Se sei interessato a realizzare un sensore DHT11, puoi utilizzare questo video come guida. Tutti i componenti necessari per imparare o provare il manuale dati DHT11 sono forniti qui.
