51單片機DHT11溫溼度傳感器

原地址：51單片機DHT11溫溼度傳感器

DHT11是一款有已校準數字信號輸出的溫溼度傳感器。 精度溼度+-5%RH， 溫度+-2℃，量程溼度20-90%RH， 溫度0~50℃。

一.電路連接分析

1.引腳圖

2.接線圖

DHT11 器件採用簡化的單總線通信。單總線即只有一根數據線，系統中的數據交換、控制均由單總線完成。單總線通常要求外接一個約 5.1kΩ 的上拉電阻，這樣，當總線閒置時，其狀態爲高電平。由於它們是主從結極，只有主機呼叫從機時，從機才能應答，因此主機訪問器件都必須嚴格遵循單總線序列，如果出現序列混亂，器件將不響應主機。

二.數據採集分析

1.數據總時序

用戶主機（MCU）發送一次開始信號後，DHT11 從低功耗模式轉換到高速模式，待主機開始信號結束後，DHT11 發送響應信號，送出 40bit 的數據，幵觸發一次信採集

2.主機發送起始信號

單片機連接DHT11的DATA引腳的I/O口輸出低電平，且低電平保持時間不能小於 18ms，然後等待 DHT11 作出應答信號。

3.檢測從機應答信號

DHT11 的 DATA 引腳檢測到外部信號有低電平時， 等待外部信號低電平結束， 延遲後 DHT11 的 DATA引腳處於輸出狀態，輸出 80 微秒的低電平作爲應答信號，緊接着輸出 80 微秒的高電平通知外設準備接收數據。

4.接收數據
（1）數據判定規則
位數據“0”的格式爲： 50 微秒的低電平和 26-28 微秒的高電平，位數據“1”的格式爲： 50 微秒的低電平加 70微秒的高電平。

接收數據時可以先等待低電平過去，即等待數據線拉高，再延時60us，因爲60us大於28us且小於70us，再檢測此時數據線是否爲高，如果爲高，則數據判定爲1，否則爲0。

（2）數據格式

一次傳送 40 位數據，高位先出

8bit 溼度整數數據 + 8bit 溼度小數數據+8bit 溫度整數數據 + 8bit 溫度小數數據+8bit 校驗位。

（3）數據校正
判斷“8bit 溼度整數數據 + 8bit 溼度小數數據+8bit 溫度整數數據 + 8bit 溫度小數數據”的結果是否等於8bit 校驗位。如果等於則數據接收正確，否則應該放棄這一次的數據，重新接收。

三.驅動程序

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit Data=P3^6;   //定義數據線
uchar rec_dat[9];   //用於顯示的接收數據數組

void DHT11_delay_us(uchar n)
{
    while(--n);
}

void DHT11_delay_ms(uint z)
{
   uint i,j;
   for(i=z;i>0;i--)
      for(j=110;j>0;j--);
}

void DHT11_start()
{
   Data=1;
   DHT11_delay_us(2);
   Data=0;
   DHT11_delay_ms(20);   //延時18ms以上
   Data=1;
   DHT11_delay_us(30);
}

uchar DHT11_rec_byte()      //接收一個字節
{
   uchar i,dat=0;
  for(i=0;i<8;i++)    //從高到低依次接收8位數據
   {          
      while(!Data);   ////等待50us低電平過去
      DHT11_delay_us(8);     //延時60us，如果還爲高則數據爲1，否則爲0 
      dat<<=1;           //移位使正確接收8位數據，數據爲0時直接移位
      if(Data==1)    //數據爲1時，使dat加1來接收數據1
         dat+=1;
      while(Data);  //等待數據線拉低    
    }  
    return dat;
}

void DHT11_receive()      //接收40位的數據
{
    uchar R_H,R_L,T_H,T_L,RH,RL,TH,TL,revise; 
    DHT11_start();
    if(Data==0)
    {
        while(Data==0);   //等待拉高     
        DHT11_delay_us(40);  //拉高後延時80us
        R_H=DHT11_rec_byte();    //接收溼度高八位  
        R_L=DHT11_rec_byte();    //接收溼度低八位  
        T_H=DHT11_rec_byte();    //接收溫度高八位  
        T_L=DHT11_rec_byte();    //接收溫度低八位
        revise=DHT11_rec_byte(); //接收校正位

        DHT11_delay_us(25);    //結束

        if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise)      //校正
        {
            RH=R_H;
            RL=R_L;
            TH=T_H;
            TL=T_L;
        } 
        /*數據處理，方便顯示*/
        rec_dat[0]='0'+(RH/10);
        rec_dat[1]='0'+(RH%10);
        rec_dat[2]='R';
        rec_dat[3]='H';
        rec_dat[4]=' ';
        rec_dat[5]=' ';
        rec_dat[6]='0'+(TH/10);
        rec_dat[7]='0'+(TH%10);
        rec_dat[8]='C';
    }
}

/*這裏使用lcd1602來顯示採集到的數據，lcd1602驅動程序在博主的51單片機系列博文中有詳細講解*/
void main()
{
   uchar i;   
   lcd_init();   //lcd1602初始化
   while(1)
   {   
       DHT11_delay_ms(1500);    //DHT11上電後要等待1S以越過不穩定狀態在此期間不能發送任何指令
       DHT11_receive();
       lcd_write_command(0x80);   //從lcd1602第一行第一個位置開始顯示
       for(i=0;i<9;i++)
       lcd_write_data(rec_dat[i]);   //顯示數據                      
   }
}