DHT11數(shù)字溫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8位單片機相連接。該產(chǎn)品具有通信便捷、超快響應(yīng)、抗干擾能力強等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在OTP內(nèi)存中存入了在濕度校驗室中獲得的校準系數(shù)。校準系數(shù)以程序的形式儲存，在傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單總線串行接口，僅需1個I/O口即可實現(xiàn)對溫度和濕度的同時測量，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷，小體積、低功耗，信號傳輸距離遠（20米以上），使其成為一種溫濕度測量原件的不錯選擇。產(chǎn)品外觀如圖所示
DHT11傳感器性能參數(shù)
備注：由圖一，傳感器引腳順序從左到右依次為VCC，DAT，NC，GND，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。
DHT11傳感器電氣特性
測量條件：VDD=5V，T=25℃
DHT11封裝形式及接口說明
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)實際情況使用合適的上拉電阻（若購買的是已集成的模塊，模塊上已加上拉電阻，以下請忽略），當(dāng)然，如果你想要精簡電路的話，STC增強型單片機自帶的推挽輸出功能不失為一個選擇，其相當(dāng)于外接了一個2k的上拉電阻，但在設(shè)計電路時需注意：整個單片機的電流推薦不超過55mA，即從MCU-VCC流入的電流不超過55mA，從MCU-GND流出的電流不超過55mA，整體流入、流出電流均不超過55mA，封裝尺寸及典型應(yīng)用電路圖如圖所示。
DHT11使用舉例
一、所需器材
arduinoUNO、面包板、DHT11溫濕度傳感器、連接線
這里說一下DHT11的基本情況：
?。?）引腳說明：
1、VDD供電3.5V-5.5VDC
2、DATA串行數(shù)據(jù)，單總線
3、GND接地，電源負極。
?。?）DHT11data數(shù)據(jù)格式：
一次傳輸40位數(shù)據(jù)=8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bint溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗位
3、時序圖
二、DHT11連接圖
如圖所示，將DHT11的正極與5V電源接口相連，負極與GND相連，中間的數(shù)據(jù)接口與2號引腳相連。
三、代碼詳解
#include《dht11.h》
dht11DHT11;
#defineDHT11PIN2
voidsetup（）{
Serial.begin（9600）;
}
voidloop（）{
Serial.println（“/n”）;
intchk=DHT11.read（DHT11PIN）;
Serial.print（“Readsensor：”）;
switch（chk）
{
caseDHTLIB_OK：
Serial.println（“OK”）;
break;
caseDHTLIB_ERROR_CHECKSUM：
Serial.println（“Checksumerror”）;
break;
caseDHTLIB_ERROR_TIMEOUT：
Serial.println（“Timeouterror”）;
break;
default：
Serial.println（“Unknownerror”）;
break;
}
Serial.print（“Humidity（%）：”）;
Serial.println（（float）DHT11.humidity，2）;
Serial.print（“Temperature（oC）：”）;
Serial.println（（float）DHT11.temperature，2）;
delay（2000）;
}
四、DHT11使用注意事項
1、代碼中引用了#include《dht11.h》，這個是操作DHT11的庫文件，有了它，就可以輕松操作我們這個溫濕度傳感器了。但是引用這個庫文件的操作步驟是：
?。?）在網(wǎng)上找到并下載該庫文件，包括一個頭文件和一個.cpp文件。
?。?）在arduinoIDE中點擊菜單：程序–導(dǎo)入庫–addlibrary，然后選擇你存放庫文件的那個文件夾。
?。?）在代碼中引用#include《dht11.h》，這樣就可以使用了。
2、#defineDHT11PIN2，表示定義引腳2的名字為DHT11PIN，注意這個定義語句后面沒有分號。
五、DHT11原理分析
在硬件編程過程中，當(dāng)你拿到一個器件，首先要了解他的引腳定義，這會告訴你這個東西應(yīng)該怎么連接，在一個就是要看他的時序圖，看了時序圖你就知道主從設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)采集過程中的代碼應(yīng)該怎么寫，比如怎么啟動，如何握手，怎么采集真正的數(shù)據(jù)等等。
在我們這個試驗中，DHT11的時序圖是這樣的：
下面對照dht11.cpp源代碼說說我們采集溫濕度信息的原理（在代碼中加了注釋，說明相關(guān)內(nèi)容。）：
#include“dht11.h”
intdht11：：read（intpin）
{
//BUFFERTORECEIVE
uint8_tbits［5］;//這里定義了5個八位的數(shù)組，也就是40位數(shù)據(jù)，用來存儲數(shù)據(jù)采集的結(jié)果。
uint8_tcnt=7;//這個是用來給每一個數(shù)據(jù)的每一位輸入值時計數(shù)用的。
uint8_tidx=0;//這個是給5個數(shù)組計數(shù)用的。
//EMPTYBUFFER
for（inti=0;i《5;i++）bits［i］=0;
//首先在這里把這5個八位的數(shù)組全部填0，也就是初始值為0.
//REQUESTSAMPLE
pinMode（pin，OUTPUT）;
//將引腳定義為輸出，也就是由arduino給DHT11寫數(shù)據(jù)。從上面的時序圖可以看出，要啟動DHT11首先要給他發(fā)送18毫秒的低電平，再發(fā)送20~40微秒的高電平，DHT11只有看到了這樣的信號，才會采集數(shù)據(jù)。
digitalWrite（pin，LOW）;
delay（18）;//這里就是發(fā)送18毫秒的低電平
digitalWrite（pin，HIGH）;
delayMicroseconds（40）;//這里就是發(fā)送40微秒的高電平
pinMode（pin，INPUT）;
//發(fā)送完之后，這就等于把DHT11啟動了，這時候我們就要從這個引腳上接受數(shù)據(jù)了，所以這時候要將這個引腳定義為輸入引腳。
unsignedintloopCnt=10000;
while（digitalRead（pin）==LOW）
if（loopCnt--==0）returnDHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
//從時序圖中可以看出，接受數(shù)據(jù)一開始首先要讀取80微秒的低電平，這里是一個等待，要把這80微秒等過去，但是有時候也有可能是傳感器出現(xiàn)了故障，他一直發(fā)低電平，如果你持續(xù)等待不就相當(dāng)于死機了，所以在這里要設(shè)置一個超時，也就是說要等待，但時間長了，就認為出問題了，返回一個異常信息。
loopCnt=10000;
while（digitalRead（pin）==HIGH）
if（loopCnt--==0）returnDHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
//從時序圖中可以看出，在80微秒的低電平之后是80微秒的高電平，這里仍然要等待，超時的原理與上面的低電平一樣。
//READOUTPUT-40BITS=》5BYTESorTIMEOUT
//根據(jù)時序圖，從下面開始就是40位的真正要讀取的數(shù)據(jù)了，那么這里用了一個for循環(huán)來一位一位的讀取這40bit的數(shù)據(jù)（注意是bite）。
for（inti=0;i《40;i++）
{
//根據(jù)時序圖，可以看出，對于每一個bite位數(shù)據(jù)，都是由一個低電平和一個高電平組成，區(qū)分這一位數(shù)據(jù)是1還是0取決于高電平的時常，如果高電平的時常為70微秒則表示1，如果高電平的時常為26~28微秒則表示0，因此讀取每一位數(shù)據(jù)時，都是先等待把50微秒的低電平等過去，然后判斷高電平的時常，根據(jù)這個時常來判斷這bite的數(shù)據(jù)是1還是0.
loopCnt=10000;
while（digitalRead（pin）==LOW）
if（loopCnt--==0）returnDHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
//這一句就是要把低電平等過去。
unsignedlongt=micros（）;
//這里使用函數(shù)micros（）獲取了一個當(dāng)前的時間，就是為了比較高電平的時常用的。
loopCnt=10000;
while（digitalRead（pin）==HIGH）
if（loopCnt--==0）returnDHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
//這里就把高電平讀出來了。
if（（micros（）-t）》40）bits［idx］|=（1《《cnt）;
//然后再次使用micros（）函數(shù)獲取當(dāng)前時間，減去讀取高電平之前的時間點，也就是這個高電平的時常了，然后看這個時常是否大于40微秒，如果大于就認為是1，否則就認為這位是0.那么這里又是怎么運算的呢？分析下：bits［idx］表示一個8位的數(shù)組，假設(shè)他是00000000，運算符“|=”表示按位進行或運算，然后再把運算的結(jié)果賦給運算符左邊的變量。而（1《《cnt）表示把數(shù)字1的二進制表示法向左移動cnt位，移動后的空位用0來填充。因此，對于一個八位的1可以表示為：00000001，剛才的初始化過程中我們知道cnt的值為7，所以，把這個00000001左移七位就變成了：10000000.然后將這個數(shù)與00000000進行|=運算，之后bits［idx］中的值就是10000000?？梢娺@段代碼實現(xiàn)的功能就是如果的到的這位數(shù)據(jù)是1，就將他存儲到bits［idx］相應(yīng)的位上去。
//下面這段代碼就是在循環(huán)的過程中修改cnt和idx的值，然后進行一位一位的讀數(shù)而已。
if（cnt==0）//nextbyte？
//cnt為0表示一個8位的數(shù)組已經(jīng)裝滿了，要換到下一個八位的數(shù)組上去，于是就把cnt復(fù)原為7，idx++讓idx直到bits的下一個八位的數(shù)組上去。
{
cnt=7;//restartatMSB
idx++;//nextbyte！
}
elsecnt--;
//如果cnt不為0就表示這個八位的數(shù)據(jù)還沒有讀完，這時只需要讓cnt-1，來填充下一位數(shù)據(jù)就可以了。
//注意，在初始化的過程中我們把這40位的數(shù)據(jù)都初始化為0了，所以只有當(dāng)有1出現(xiàn)時才需要進行改變。
}
//WRITETORIGHTVARS
//asbits［1］andbits［3］areallwayszerotheyareomittedinformulas.
//從開始的時候的原理中我們知道這40位數(shù)據(jù)第1個8位是濕度的整數(shù)部分，第3個8位是溫度的整數(shù)部分，下面這兩句代碼就是把數(shù)據(jù)分別放在這兩個變量里了。
humidity=bits［0］;
temperature=bits［2］;
uint8_tsum=bits［0］+bits［2］;
if（bits［4］！=sum）returnDHTLIB_ERROR_CHECKSUM;
returnDHTLIB_OK;
//最后再用校驗和驗證一下數(shù)據(jù)是否正確。
}
//
//ENDOFFILE
//
六、運行結(jié)果
通電之后，在電腦上打開串口就可以看到采集到的溫濕度信息。
