DHT11温湿度传感器与单片机之间的通信
DHT11温湿度传感器与单片机之间的通信
一DHT11的简介：
1 接口说明
建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使
用合适的上拉电阻
2数据帧的描述
DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:
一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据
+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据
+8bit校验和
数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi 温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。
3时序描述
用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。
1.通讯过程如图1所示
图1
总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。
图2
总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
数字0信号表示方法如图4所示
图4
数字1信号表示方法.如图5所示
图5
二实现电路（简易视图）
三编程思路
根据传感器的通信协议，首先由单片机通过I/O口主动产生要求的激发信号，然后将数据线的控制权交给传感器，接着单片机通过while语句不间断的检查I/O口的高低电平，从而达到对时序的正确把握，解析出准确的传输数据。四程序代码
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit dat=P1^0;
sbit RS=P2^5;//led
sbit RW=P2^6;//led
sbit E=P2^7;//led使能端
void delay(int x)
{
int y,z;
for(y=0;y for(z=0;z<30;z++); } void ledxieshuju(uchar shuju)//液晶屏写指令函数{ RS=1; RW=0; P0=shuju; delay(1); E=1; delay(1); E=0; //delay(5); } void ledxiezhiling(uchar zhiling)//led写指令函数{ RS=0; RW=0; P0=zhiling; delay(1); E=1; delay(1); E=0; //delay(5); } void ledchushihua()//led初始化函数 { E=0; ledxiezhiling(0x38); ledxiezhiling(0x0c); ledxiezhiling(0x06); ledxiezhiling(0x01); } void kaishi() { dat=0; delay(30); dat=1; } void xiangying() { while(dat==1); while(dat==0); } uchar jieshou() { int k=128; uchar a=0; int n=0; int i,m; while(dat==1); for(i=7;i>=0;i--) { n=0; m=0; while(dat==0); while(dat==1) { n++; if(n>24&&m==0) { a=a+k; m=1; } if(m==1) break; } while(dat==1); k=k/2; } return a; } void xianshi(uchar x,int k) { int i,j,n; i=x/100; j=x/10%10; n=x%10; //ledxiezhiling(0x80+3*k); //ledxieshuju(0x30+i); ledxiezhiling(0x80+3*k+1); ledxieshuju(0x30+j); ledxiezhiling(0x80+3*k+2); ledxieshuju(0x30+n); } void xianshi2(uchar x,int k) { int i,j,n; i=x/100; j=x/10%10; n=x%10; ledxiezhiling(0xc0+3*k); ledxieshuju(0x30+i); ledxiezhiling(0xc0+3*k+1); ledxieshuju(0x30+j); ledxiezhiling(0xc0+3*k+2); ledxieshuju(0x30+n); } void main() { int i; uchar a[5]; uchar x; ledchushihua(); delay(10000); delay(10000); delay(10000); delay(10000); while(1) { delay(10000); delay(10000); delay(10000); delay(10000); a[0]=0; a[1]=0; a[2]=0; a[3]=0; a[4]=0; kaishi(); xiangying(); a[0]=jieshou(); a[1]=jieshou(); a[2]=jieshou(); a[3]=jieshou(); a[4]=jieshou(); while(dat==1); while(dat==0); x=a[0]+a[1]+a[2]+a[3]; for(i=0;i<5;i++) xianshi(a[i],i); xianshi2(x,0); delay(10000); } } 五实践效果图 六反思与总结 虽然对时序的编程在之前已做过不少，但是在这次实践中发现了不少新问题。 在编程思路正确的情况，我们还是花了2天的时间才把这个程序搞定。期间出过的错误有，在循环中忘了将变量归零的，也有将数据帧的高低位反过来接的。同时在调试阶段中，没有透过现象看本质，盲目的修改，浪费了大量时间。 3.3 DHT11传感器模块设计 3.3.1 DHT11传感器简介 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP存中，传感器部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。 DHT11传感器实物图如下3-3所示： 图3-3 DHT11传感器实物图 （1）引脚介绍： Pin1：(VDD)，电源引脚，供电电压为3~5.5V。 Pin2：（DATA），串行数据，单总线。 Pin3:（NC），空脚，请悬浮。 Pin4（VDD），接地端，电源负极。 （2）接口说明： 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。 图3-4 DHT11典型应用电路 （3）数据帧的描述： DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi 温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 （4）电气特性：VDD=5V，T = 25℃，除非特殊标注 表3-2 DHT11的电气特性 参数条件Min typ max 单位供电DC 3 5 5.5 V 供电电流测量0.5 2.5 mA 平均0.2 1 mA 待机100 150 uA 采样周期秒 1 次注:采样周期间隔不得低于1秒钟。 基于51单片机的DHT11温湿度传感器 #include wela=0; P0=table[ih]; dula=1; dula=0; delayms(2); P0=0xfd; wela=1; wela=0; P0=table[jh]; dula=1; dula=0; delayms(2); P0=0xfb; wela=1; wela=0; P0=table[kh+10]; dula=1; dula=0; delayms(2); P0=0xf7; wela=1; wela=0; P0=table[il]; dula=1; dula=0; delayms(2); P0=0xef; wela=1; wela=0; P0=table[jl]; dula=1; dula=0; delayms(2); P0=0xdf; wela=1; wela=0; P0=table[kl]; dula=1; DHT11温湿度传感器与单片机之间的通信 一DHT11的简介： 1 接口说明 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使 用合适的上拉电阻 2数据帧的描述 DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 +8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi 温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 3时序描述 用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。 1.通讯过程如图1所示 图1 总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。 图2 总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。 数字0信号表示方法如图4所示 基于单片机的温度传感器 的设计 目录 第一章绪论-------------------------------------------------------- ---2 1.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------- 3 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------- 3 第二章设计容与所用器件 --------------------------------------------- 4第三章硬件系统设计 -------------------------------------------------- 4 3.1单片机的选择------------------------------------------------------------- 4 3.2温度传感器介绍 ---------------------------------------------------------- 5 3.3温度传感器与单片机的连接---------------------------------------------- 8 3.4单片机与报警电路-------------------------------------------------------- 9 3.5电源电路----------------------------------------------------------------- 10 3.6显示电路----------------------------------------------------------------- 10 3.7复位电路----------------------------------------------------------------- 11 第四章软件设计 ----------------------------------------------------- 12 4.1 读取数据流程图--------------------------------------------------------- 12 4.2 温度数据处理程序的流程图 -------------------------------------------- 13 4.3程序源代码 -------------------------------------------------------------- 14 Datasheet SHT1x (SHT10, SHT11, SHT15 数字温湿度传感器 ? 完全标定? 数字信号输出? 低功耗 ? 卓越的长期稳定性 ? SMD 封装–适于回流焊接 外形尺寸 图 1 SHT1x 传感器尺寸(1mm=0.039inch,“ 11”表示该传感器型号为 SHT11。外部接口:1:GND, 2: DATA, 3: SCK, 4: VDD 传感器芯片 此说明书适用于 SHT1x-V4。 SHT1x-V4 是第四代硅传感芯片,除了湿度、温度敏感元件以外,还包括一个放大器, A/D 转换器, OTP 内存和数字接口。第四代传感器在其顶部印有产品批次号,以字母及数字表示,如“ A5Z ”,见图 1。 材质 传感器的核心为 CMOS 芯片,外围材料顶层采用环氧 LCP ,底层为 FR4。传感器符合 ROHS 和 WEEE 标准,因此不含 Pb, Cd, Hg, Cr(6+, PBB, PBDE 。 实验包 如要进行直接的传感器测量,传感器性能检验或者温湿度实验,客户可选用 EK-H2,其中包括传感器和与电脑配套的软、硬件。 如需进行更复杂的,要求更高的测量,可选用 EK-H3。它可以同时进行 20个点的温湿度测量。 产品概述 SHT1x (包括 SHT10, SHT11 和 SHT15 属于 Sensirion 温湿度传感器家族中的贴片封装系列。传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上,输出完全标定的数字信号。传感器采用专利的 CMOSens? 技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件,并在同一芯片上,与 14 位的 A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此,该产品具有品质卓越、响应迅速、抗干扰能力强、性价比高等优点。 每个传感器芯片都在极为精确的湿度腔室中进行标定,校准系数以程序形式储存在 OTP 内存中,用于内部的信号校准。两线制的串行接口与内部的电压调整,使 基于单片机的DHT11温湿度 传感器设计 姓名：史延林 指导老师：黄智伟 学院：电气工程学院 学号：20094470321 摘要： 温湿度是生活生产中的重要的参数。本设计为基于单片机的温湿度检测与控制系统，采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器DHT11主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理，为显示和报警电路提供信号，实现对温 湿度的控制报警。报警系统根据设定报警的上下限值实现报警功能，显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。 关键词：单片机；DHT11温湿度传感器； LCD1602显示 第一章：课程构思 1.1课题背景 温湿度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。在生产中，温湿度的高低对产品的质量影响很大。由于温湿度的检测控制不当，可能使我们导致无法估计的经济损失。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强生产车间内温度与湿度的监测工作，但传统的方法过于粗糙，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。目前，在低温条件下(通常指100℃以下)，温湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化，智能化控制方向发展。 对于国内外对温湿度检测的研究，从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟，随着科技的进步，现在的对于温湿度研究，检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中，以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高，等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。 温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。1.2主要内容 基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序(含电路图) 下面是原理图： 下面是SHT11与MCU连接的典型电路： 下面是源代码： view source print? 001.#include 1、DHT11产品概述 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。 2、应用领域 ?暖通空调?测试及检测设备 ?汽车?数据记录器 ?消费品?自动控制 ?气象站?家电 ?湿度调节器?医疗 ?除湿器应用领域 3、接口说明 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻 4、电源引脚 DHT11的供电电压为 3－5.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。 5、串行接口 (单线双向) DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 数据格式: 8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 6、封装信息 第7章DS18B20温度传感器 7.1 温度传感器概述 温度传感器是各种传感器中最常用的一种，早起使用的是模拟温度传感器，如热敏电阻，随着环境温度的变化，它的阻值也发生线性变化，用处理器采集电阻两端的电压，然后根据某个公式就可以计算出当前环境温度。随着科技的进步，现代的温度传感器已经走向数字化，外形小，接口简单，广泛应用在生产实践的各个领域，为我们的生活提供便利。随着现代仪器的发展，微型化、集成化、数字化、正成为传感器发展的一个重要方向。美国DALLS半导体公司推出的数字化温度传感器DS18B20采用单总线协议，即单片机接口仅需占用一个I/O端口，无需任何外部元件，直接将环境温度转化为数字信号，以数码方式串行输出，从而大大简化了传感器与微处理器的接口。7.2 DS18B20温度传感器介绍 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用 DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 1.DS18B20温度传感器的特性 ①独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 ②在使用中不需要任何外围元件。 ③可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。 ④测温范围：-55 ~+125 ℃。固有测温分辨率为0.5 ℃。 ⑤通过编程可实现9~12位的数字读数方式。 ⑥用户可自设定非易失性的报警上下限值。 ⑦支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。 ⑧负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 2.引脚介绍 DS18B20有两种封装：三脚TO-92直插式（用的最多、最普遍的封装）和八脚SOIC贴片式。下图为实验板上直插式DS18B20的原理图。 3.工作原理 单片机需要怎样工作才能将DS18B20中的温度数据独取出来呢？下面将给出详细分析。 数字温湿度传感器DHT11 1、概述 DHTxx 系列数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传 感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式测湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此，该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHTxx传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行输出接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。本产品为 4 针单排引脚封装，特殊封装形式可根据用户需求而提供。 ２、产品特性 湿温度传感器的一体化结构能相对的同时对相对湿度和温度进行测量。 数字信号输出，从而减少用户信号的预处理负担。 单总线结构输出有效的节省用户控制器的I/O口资源。并且，不需要额外电 器元件。 独特的单总数据传输线协议使得读取传感器的数据更加便捷。 全部校准。编码方式为8位二进制数。 40bit 二进制数据输出。其中湿度整数部分占1Byte，小数部分1Byte；温度 整数部分1Byte，小数部分1Byte。其中，湿度为高16位。最后1Byte为校验和。 卓越的长期稳定性，超低功耗。 4引脚安装，超小尺寸。 各型号管脚完全可以互换。 测量湿度范围从20％RH到90％RH；测量温度范围从0℃到50℃。 适用范围包括恒湿控制，消费家电类产品，温湿度计等领域。 ３、外型与引脚排列 引脚说明： Vcc 正电源 Dout 输出 NC 空脚 GND 地- 1 - 图3.0 DHT外型及管脚 4、详细引脚说明： 传感器管脚方向识别：正面（有通气孔的一面）看过去，从左到右依次为1、2、3、4脚。 表4.0 电源引脚，DHTxx的供电电压为 3.5~5.5V。传感器上电后，要等待1s 以越过不稳定状态在此期间不要发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。 5、订货信息 6 新型温湿度传感器SHT10的原理及应用 收藏此信息打印该信息添加：不详来源：未知 摘要：详细介绍Sensirion传感器公司推出的新型集成数字式温湿度传感器。该传感器采用CMOSens专利技术将温度湿度传感器、A/D转换器及数字接口无缝结合，使传感器具有体积小、响应速度快、接口简单、性价比高等特点。本文结合实例讲解该传感器的命令、时序，以及其在单片机系统中的应用。 关键词：SHT10；温湿度传感器；数字传感器；ATmeg8L 引言 随着社会的不断发展前进，人们进入了数字化信息时代，对生活质量的要求越来越高。汽车、空调、除湿器、烘干机等都已家喻户晓，它们都离不开对温度、湿度等环境因素的要求。 瑞士Sensirion公司推出了SHTxx单片数字温湿度集成传感器。采用CMOS过程微加工专利技术（CMOSens technology），确保产品具有极高的可靠性和出色的长期稳定性。该传感器由1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件组成，并与1个14位A/D转换器以及1个2-wire数字接口在单芯片中无缝结合，使得该产品具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。 1 SHT10的特点 SHT10的主要特点如下： ◆相对湿度和温度的测量兼有露点输出； ◆全部校准，数字输出； ◆接口简单（2-wire）,响应速度快； ◆超低功耗，自动休眠； ◆出色的长期稳定性； ◆超小体积（表面贴装）； ◆测湿精度±45%RH，测温精度±0.5℃（25℃）。 2 引脚说明及接口电路 （1）典型应用电路 SHT10典型应用电路如图1所示。 （2）电源引脚（VDD、GND） SHT10的供电电压为2.4V～5.5V。传感器上电后，要等待11ms，从“休眠”状态恢复。在此期间不发送任何指令。电源引脚（VDD和GND）之间可增加1个100uF的电容器，用于去耦滤波。 使用电池：AAA1.5V 1节 HTC-1温湿度计用户手册 产品规格： 湿度分辨率：1％ 温度测量范围：-10℃~70℃ 温度测量精度：约±1.0℃（1.8 oF）温度分辨率：0.1℃（0.2 oF） 湿度测量范围：30％RH~99％RH。 湿度测量精度：±5％(30%-70%) ±7％(其他) 基本功能： 温度/湿度显示 ℃/ oF温度切换显示 最高/最低温湿度记忆功能 12/24小时制时钟 整点报时功能 每日闹钟功能 日历显示功能 操作方法： 1、依机背指示方向推开电池门，取出电池隔片，然后装回电池门，该机即可用。 2、按键功能：（MODE）切换时钟与闹钟显示模式/设定当前时间、 闹钟、12或24小时制、日期（ADJ）调整被设项目的数值；（MEMORY）显示记忆中的最高/最低温湿度值/清除记忆的最高/ 最低温湿度值；（℃/ oF）切换温度单位以℃（摄氏度）或oF（华氏度）显示；（RESET）清除所有设定/记忆值，返回初始状态。 3、在初始状态下按住（MODE）1秒，当前时间的分钟数开始闪动，按（ADJ）可以调节分钟数，连续按（MODE）可以分别设定“时钟”、“12/24”、“月（M）”、“日（D）” 4、在当前时钟模式下，（时钟与分钟之间的两点每秒闪动一次）切换显示为闹钟模式（时钟与分钟之间的两点不闪动），此时按（ADJ）可以切换“闹钟”（Alarm）功能/“整点报时”()功能的开与关，再按住（MODE）2秒，可以设定闹铃时间，同时启动“整点极时”功能，（）符号出现。 5、在闹钟模式下，若无任何操作则一分钟后自动返回当前时钟，此时按一次（ADJ）切换至日历显示，3秒后自动返回当前时钟按 MAX/MIN钮，显示温/湿度最后次清除（CLEAR）以来的最大值。 6、按（MEMORY）可以显示记忆的温/湿度最大值（MAX）和最小值（MIN），按住（MEMORY）超过2秒可清除记忆的最大/最小值。 注意事项： 1、初次使用/更换电池时请按一次（RESET）（在机背后）； 2、若该机出现任何不良，请按一次（RESET） 3、电池用完后请放回政府指定地点 基于单片机的温湿度感测系统的实现 2012-03-05来源：中国仪表网 温湿度的测量与控制在工业生产、气象、环保及日常生活的许多领域得到越来越广泛的应用，有很多地方都需要对温度和湿度进行定时或实时监控。人们除对温湿度传感器的普通性能(如精确度、长期漂移特性等)感兴趣外，还把目光聚集到其在不同环境下的耐久性、元件尺寸、数字化、简单和快速的系统综合特性上。SHTll是瑞士Sensirion公司生产的具有二线串行接口的单片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器，可用来测量相对湿度、温度和露点等参数，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术融合，为开发高集成度、高精度、高可靠性的温湿度测控系统提供了解决方案。 1、系统组成及硬件设计 温湿度感测系统将单片机与温湿度传感器等技术相结合，以PIC单片机为微控制器，利用数字温湿度传感器SHTll对环境的温度和相对湿度进行检测，通过二线串行接口将数字温湿度信号送至PIC微控制器，最后利用PIC微控制器完成相对湿度的非线性补偿和温度补偿，并将实际温度和相对湿度值送液晶显示器显示，从而实现对环境温湿度的测控。温湿度感测系统主要由温湿度传感器SHTll和PIC单片机以及162字符型液晶显示屏组成。 1．1数字温湿度传感器SHTll 温湿度传感器SHTll将温度感测、湿度感测、信号变换、A／D转换和加热器等功能集成到一个芯片上，其内部结构如图1所示。该芯片包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件。这两个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号，该电信号首先进入微弱信号放大器进行放大，然后进入一个14位的A／D转换器，最后经过二线串行数字接口输出数字信号。SHTll在出厂前，都会在恒湿或恒温环境中进行校准，校准系数存储在校准寄存器中，在测量过程中，校准系数会自动校准来自传感器的信号。此外，SHTll 内部还集成了一个加热元件，加热元件接通后可以将SHTll的温度升高5℃左右，同时功耗也会有所增加。此功能主要为了比较加热前后的温度和湿度值，可以综合验证两个传感器元件的性能。在高湿(>95％RH)环境中，加热传感器可预防传感器结露，同时缩短响应时间，提高精度。加热后SHTll温度升高、相对湿度降低，较加热前，测量值会略有差异。 单片机和温湿度传感器通信采用串行二线接口SCK和DATA，其中SCK为时钟线，DATA 为数据线，硬件接口电路非常简单。需要注意的是：DATA数据线需要外接上拉电阻，时钟线SCK用于微处理器和SHTll之间通信同步，由于接口包含了完全静态逻辑，所以对SCK 最低频率没有要求，当工作电压高于4．5V时，SCK频率最高为10MHz，而当工作电压低于4．5V时，SCK最高频率为1MHz。由于所用单片机不具备I2C总线接口，故使用单片机通用I／O口线来虚拟I2C总线，并利用RA0口来虚拟数据线DATA，RA1口线来虚拟时钟线，并 温湿度传感器SHT11 1 SHT11简介SHT11是瑞士Scnsirion公司推出的一款数字温湿度传感器芯片。该芯片广泛应用于暖通空调、汽车、消费电子、自动控制等领域。共主要特点如下： ◆高度集成，将温度感测、湿度感测、信号变换、A／D转换和加热器等功能集成到一个芯片上； ◆提供二线数字串行接口SCK和DATA，接口简单，支持CRC传输校验，传输可靠性高； ◆测量精度可编程调节，内置A／D转换器(分辨率为8～12位，可以通过对芯片内部寄存器编程米选择)； ◆测量精确度高，由于同时集成温湿度传感器，可以提供温度补偿的湿度测量值和高质量的露点计算功能； ◆封装尺寸超小(7.62 mm×5.08mm×2.5 mm)，测量和通信结束后，自动转入低功耗模式； ◆高可靠性，采用CMOSens工艺，测量时可将感测头完全浸于水中。 2 SHT11的引脚功能 SHT11温湿度传感器采用SMD(LCC)表面贴片封装形式，接口非常简单，引脚名称及排列顺序如图1所示。 各引脚的功能如下： ◇脚1和4--信号地和电源，其工作电压范围是2.4～5.5 V； ◇脚2和脚3--二线串行数字接口，其中DA-TA为数据线，SCK为时钟线； ◇脚5～8--未连接。 3 SHT11的内部结构和工作原理 微处理器是通过二线串行数字接口与SHT11进行通信的。通信协议与通用的I2C总线协议是不兼容的，因此需要用通用微处理器I／O口模拟该通信时序。微处理器对SHT11的控制是通过5个5位命令代码来 实现的，命令代码的含义如表1所列。 4 SHT11应用设计 微处理器采用二线串行数字接口和温湿度传感器芯片SHT11进行通信，所以硬件接门设计非常简单；然而，通信协议是芯片厂家自己定义的，所以在软件设计中，需要用微处理器通用I／O口模拟通信协议。 4.1 硬件设计 SHT11通过二线数字串行接口来访问，所以硬件接口电路非常简单。需要注意的地方是：DATA数据线需要外接上拉电阻，时钟线SCK用于微处理器和SHT11之间通信同步，由于接口包含了完全静态逻辑，所以对SCK最低频率没有要求；当工作电压高于4.5V时，SCK频率最高为10 MHz，而当工作电压低于4.5 V时，SCK最高频率则为1 MHz。硬件连接如图3所示。 4.2 软件设计 微处理器和温湿度传感器通信采用串行二线接口SCK和DATA，其中SCK为时钟线，DATA为数据线。该二线串行通信协议和I2C协议是不兼容的。在程序开始，微处理器需要用一组"启动传输"时序表示数据传输的启动，如图4所示。当SCK时钟为高电平时，DATA翻转为低电平；紧接着SCK变为低电平，随后又变为高电平；在SCK时钟为高电平时，DATA再次翻转为高电平。 SWD系列 温度传感器用户使用说明书北京传感星空自控技术有限公司 SWD 系列温度传感器 使用说明书 SWD 系列温度传感器是用铂金属丝制成的测温度电阻器，可用来测量各种液体、气体等流体的温度。具有精度高、分辨率好，安全可靠、使用方便等优点，也可以直接测量各种生产过程中的液体、蒸气和气体介质的温度。 一、原理 本传感器是利用铂金属（PT100）在温度变化时自身电阻也随着变化的特性来测量温度的。它的受热元件是利用细铂丝均匀的双绕在绝缘材料制成的骨架上。 二、技术指标 1、0℃对应电阻为100Ω，100℃对应电阻为138.5Ω 2、测量范围：-200～500℃ 3、时间参数：<5秒 4、外型尺寸：参照定货要求 三、传感器接线示意图 四、 安装使用方法及注意事项1、本温度传感器通过螺纹固定。在固定的时候切记不要用力过度，以免损坏传感器。 2、如传感器有杂质粘附于传感器上，要及时清洗，保证传感器可靠、准确运行。 3、线缆的铺设以不防碍现场工作人员的现场操作和不易被砸碰、损坏且架 设安全可靠为原则。三线制四线制 4、传感器接触的介质应为经常流动的介质，这样才能保证所测值的准确性。 五、故障现象及现场处理办法 1、如果温度传感器在使用过程中发生故障，如无信号输出或超过标准输出，首先应检查线缆的断线、短路及接线的脱落。 2、怀疑温度传感器有故障，可用万用表测量铂电阻的电阻值是否在正常范围之内。如铂电阻的输入正常，则应检查上位仪表。 3、本传感器出厂时已作密封处理，如出现故障，请送厂里维修，用户不要自行拆卸。 4、本传感器自出售之日起。一年内出现故障，可免费维修或更换，终身维修。 基于89C51单片机SHT11温湿度传感器电路图于程序作者：志杰 SHT11.h文件： #ifndef __SHT11_H__ #define __SHT11_H__ /************************* SHT11相关命令 **************************/ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define TEM_TEST 0x03//温度检测命令 #define HUM_TEST 0x05//湿度检测命令 #define REG_READ 0x07//读寄存器 #define REG_WRITE 0x06//写寄存器 #define FUNCTION_SET 0x01//设置SHT11的工作精度为8位/湿度12位温度/************************** SHT11端口定义 ***************************/ sbit SHT11_DATA=P3^1; sbit SHT11_SCK=P3^0; sbit P33=P3^3; sbit P32=P3^2; sbit P36=P3^6; sbit P37=P3^7; uchar flag_tempeture=0; //显示温度位置的标志 uchar flag_humidity=0; //显示湿度位置的标志 uchar code str1[]={ 0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00};//温度图标 uchar code str6_sht11[]="%RH "; uchar code str4_sht11[]="humi="; uchar code str2_sht11[]="temp="; uchar code str7_sht11[]=" ";//清除没不要的显示 /*************************** 函数名称:Delay() 函数功能:SHT11部延时 ****************************/ void Delay() { ; ; } /*************************** 函数名称:Delay_Ms() 函数功能:SHT11检测等待延时 函数说明:11ms/55ms/210ms 分别对应8位/12位/14位测量结果 对应的形参为N 则延时Nms ****************************/ void Delay_Ms(uint ms) // ms延时函数(AT89C51 11.0592MHz) SWD系列温度传感器用户使用说明书 北京传感星空自控技术有限公司 SWD 系列温度传感器 使用说明书 SWD 系列温度传感器是用铂金属丝制成的测温度电阻器，可用来测量各种液体、气体等流体的温度。具有精度高、分辨率好，安全可靠、使用方便等优点，也可以直接测量各种生产过程中的液体、蒸气和气体介质的温度。 一、原理 本传感器是利用铂金属（PT100）在温度变化时自身电阻也随着变化的特性来测量温度的。它的受热元件是利用细铂丝均匀的双绕在绝缘材料制成的骨架上。 二、技术指标 1、0℃对应电阻为100Ω，100℃对应电阻为138.5Ω 2、测量范围：-200～500℃ 3、时间参数：<5秒 4、外型尺寸：参照定货要求 三、传感器接线示意图 四、 安装使用方法及注意事项1、本温度传感器通过螺纹固定。在固定的时候切记不要用力过度，以免损坏传感器。 2、如传感器有杂质粘附于传感器上，要及时清洗，保证传感器可靠、准确运行。 3、线缆的铺设以不防碍现场工作人员的现场操作和不易被砸碰、损坏且架 设安全可靠为原则。三线制四线制 4、传感器接触的介质应为经常流动的介质，这样才能保证所测值的准确性。 五、故障现象及现场处理办法 1、如果温度传感器在使用过程中发生故障，如无信号输出或超过标准输出， 首先应检查线缆的断线、短路及接线的脱落。 2、怀疑温度传感器有故障，可用万用表测量铂电阻的电阻值是否在正常范 围之内。如铂电阻的输入正常，则应检查上位仪表。 3、本传感器出厂时已作密封处理，如出现故障，请送厂里维修，用户不要 自行拆卸。 4、本传感器自出售之日起。一年内出现故障，可免费维修或更换，终身维 修。 RH11RS温湿度传感器（MODBUS）通讯协议（V E R1.0） 1、概述 通信协议详细地描述了RH11RS的输入和输出命令、信息和数据，以便第三方使用和开发。 1.1通信协议的作用 使信息和数据在上位机（主站）和RH11RS之间有效地传递，允许访问RH11RS的所有测量数据。 RH11RS温湿度传感器可以实时采集现场温湿度的值,具备一个RS485通讯口，能满足小型温湿度监控系统的要求。其功能和技术指标参见用户手册。 RH11RS温湿度传感器通信协议（VER1.0）采用MODBUS RTU协议,本协议规定了应用系统中主机与RH11RS温湿度传感器之间，在应用层的通信协议，它在应用系统中所处的位置如下图所示： 本协议所处的位置 从机: 1.2 物理接口： 连接上位机的主通信口，采用标准串行RS485通讯口，使用接线端子。 信息传输方式为异步方式，起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验。 数据传输缺省速率为9600b/s 2、MODBU RTU通信协议详述 2．1 协议基本规则 以下规则确定在回路控制器和其他串行通信回路中设备的通信规则。 1）所有回路通信应遵照主/从方式。在这种方式下，信息和数据在单个主站和从站（监控设备）之间传递。 2）主站将初始化和控制所有在通信回路上传递的信息。 3）无论如何都不能从一个从站开始通信。 4）所有环路上的通信都以“打包”方式发生。一个包裹就是一个简单的字符串（每个字符串8位），一个包裹中最多可含255个字节。组成这个包裹的字节构成标准异步串行数据，并按8位数据位，1位停止位，无校验位的方式传递。串行数据流由类似于RS232C中使用的设备产生。 5）所有回路上的传送均分为两种打包方式： A) 主/从传送 B) 从/主传送 6）若主站或任何从站接收到含有未知命令的包裹，则该包裹将被忽略，且接收站不予响应。 //51单片机控制温湿度传感器DHT11LCD1602 YL-9最小系统。 # include //***************延时函数************************************* void delay(uchar ms) //延时模块// { uchar i; while(ms--) for(i=0;i<100;i++); } void delay1()//一个for循环大概需要81us 12MHz8us { uchar i; for(i=0;i<1;i++); } //*************************************************************** //lcd模块// BOOL lcd_bz()//测试lcd'1'.'0' { BOOL result; rs=0; // 读忙信号 rw=1;DHT11-温湿度传感器
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