構(gòu)建一個小電路以將Arduino與DHT11溫濕度傳感器接口

DHT11是濕度和溫度傳感器，可產(chǎn)生校準的數(shù)字輸出。DHT11可以與任何微控制器（如Arduino，Raspberry Pi等）接口并獲得即時結(jié)果。DHT11是一款低成本的濕度和溫度傳感器，具有很高的可靠性和長期穩(wěn)定性。

在這個項目中，我們將構(gòu)建一個小電路以將Arduino與DHT11溫濕度傳感器接口。將DTH11傳感器與Arduino連接的主要應(yīng)用之一是天氣監(jiān)控。

在本文中，我們已經(jīng)了解了濕度，相對濕度，濕度傳感器及其類型。

電路圖

下圖顯示了實施該項目所需的所有必要連接。

所需組件

Arduino UNO

DHT11溫濕度傳感器

面包板（或穿孔板）

電源

16 x 2 LCD

10K歐姆電位器

5K歐姆電阻（1/4 W）

連接線

電路說明

我們將看到DHT11與Arduino接口的電路設(shè)計。DHT11濕度和溫度傳感器有兩種變體：僅傳感器或模塊。

主要區(qū)別在于該模塊由上拉電阻器組成，并且還可能包括一個通電的LED。我們在該項目中使用了一個模塊，如果您想使用傳感器本身，則需要另外連接一個5KΩ上拉電阻。

進行設(shè)計時，DHT11傳感器的數(shù)據(jù)引腳連接到Arduino的引腳11。16 x 2 LCD顯示屏用于顯示結(jié)果。LCD的控制引腳，即RS和E（LCD上的引腳4和6）連接到Arduino的引腳4和5。LCD的數(shù)據(jù)引腳，即D4至D7（LCD上的引腳11至14）連接至LCD上的引腳0至3。

注意：為便于連接，我們將DHT11傳感器模塊連接到Arduino的ICSP引腳，因為它提供了相鄰的VCC，DATA和GND引腳。不需要這種類型的連接，您可以將傳感器的數(shù)據(jù)引腳連接到普通的數(shù)字I / O引腳。

組件說明

DHT11溫濕度傳感器

DHT11是DHTXX系列濕度傳感器的一部分。該系列的另一個傳感器是DHT22。這兩個傳感器都是相對濕度（RH）傳感器。結(jié)果，他們將同時測量濕度和溫度。盡管DHT11濕度傳感器價格便宜，速度慢，但在愛好者和初學(xué)者中非常受歡迎。

DHT11濕度和溫度傳感器由3個主要組件組成。電阻型濕度傳感器，NTC（負溫度系數(shù)）熱敏電阻（用于測量溫度）和8位微控制器，可轉(zhuǎn)換來自兩個傳感器的模擬信號并發(fā)送單個數(shù)字信號。

任何微控制器或微處理器都可以讀取此數(shù)字信號，以進行進一步分析。

DHT11濕度傳感器由4個引腳組成：VCC，數(shù)據(jù)輸出，未連接（NC）和GND。VCC引腳的電壓范圍為3.5V至5.5V。5V電源會很好。來自數(shù)據(jù)輸出引腳的數(shù)據(jù)是串行數(shù)字數(shù)據(jù)。

下圖顯示了DHT11濕度和溫度傳感器的典型應(yīng)用電路。DHT11傳感器可以測量相對濕度（RH）的20 – 90％范圍內(nèi)的濕度值，以及0 – 500C范圍內(nèi)的溫度。傳感器的采樣周期為1秒，即所有DHT11傳感器均準確經(jīng)過實驗室校準，結(jié)果存儲在存儲器中?？梢栽贏rduino和DHT11傳感器等任何微控制器之間建立單線通信。

另外，電纜的長度可以長達20米。來自傳感器的數(shù)據(jù)包括相對濕度（RH）和溫度的整數(shù)和小數(shù)部分。

DHT11傳感器的數(shù)據(jù)由40位組成，格式如下：

8 – RH積分值的位數(shù)據(jù)，8 – RH十進制值的位數(shù)據(jù)，8 –積分溫度值的位數(shù)據(jù)，8 –積分溫度值的位數(shù)據(jù)，8 –校驗和位數(shù)據(jù)。

例

考慮從DHT11傳感器接收的數(shù)據(jù)是

00100101 00000000 00011001 00000000 00111110。

該數(shù)據(jù)可以根據(jù)上述結(jié)構(gòu)如下進行分離

為了檢查接收到的數(shù)據(jù)是否正確，我們需要進行少量計算。將RH和Temperature的所有整數(shù)和十進制值相加，并檢查總和是否等于校驗和值，即最后8位數(shù)據(jù)。

00100101 + 00000000 + 00011001 + 00000000 = 00111110

該值與校驗和相同，因此接收到的數(shù)據(jù)有效?，F(xiàn)在要獲取RH和Temperature值，只需將二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)據(jù)即可。

RH = 00100101的十進制= 37％

溫度=十進制00011001 = 250C

項目運作

使用Arduino UNO和DHT11濕度和溫度傳感器構(gòu)建了一個簡單的項目，其中環(huán)境的濕度和溫度在LCD顯示屏上顯示。

建立連接后，我們無需執(zhí)行任何操作，因為該程序?qū)⑻幚硭惺虑椤１M管DHT11模塊有一個特殊的庫稱為“ DHT”，但我們并未使用它。如果要使用此庫，則需要單獨下載該庫并將其添加到Arduino的現(xiàn)有庫中。

編寫的程序基于數(shù)據(jù)手冊中提供的數(shù)據(jù)時序圖。該程序?qū)⑹笰rduino自動從傳感器讀取數(shù)據(jù)，并將其作為濕度和溫度顯示在LCD顯示屏上。

代碼

注釋：
pinMode(gate,INPUT_PULLUP);//by default it will become high due to internal pull up

應(yīng)用領(lǐng)域

DHT11相對濕度和溫度傳感器可用于許多應(yīng)用，例如：

HVAC（供暖，通風和空調(diào)）系統(tǒng)

氣象站

濕度測量醫(yī)療設(shè)備

家庭自動化系統(tǒng)

汽車和其他天氣控制應(yīng)用