4.2 DHT11数字温湿度传感器介绍
4.2.1 DHT11产品概述
DHT11数字温湿度传感器是一种复合传感器,它包含已校准数字信号输出。通过特殊的数字模块采集技术和温湿度传感技术,以确保产品拥有相当高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器由一个电阻式感湿元件与一个NTC测温元件组成,跟一个高性能的8位单片机相连接。因此,产品品质优良,响应速度快,抗干扰能力强,性价比很高。而且它的每次校准都在及其标准的温湿度实验室中进行。将所测的校准系数用程序存储在OTP内存中,当需要处理检测到的信号时,传感器会自动调用这些标准系数。单线串行接口,很容易和快速的系统集成。它的优点是体积小、低功耗、最高20米以上的远距离信号传递,使它能够在最为严格的场合使用。 4.2.2 串行接口
微处理器与 DHT11之间的联系与同步通过DATA来实现,它选用单总线的数据格式,一次通话时间大约在4ms左右,数据包括小数部分和整数部分,具体格式会在下文中详细介绍, 如果有扩张的小数部分,我们读作零。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: bit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
数据传递精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”其结果末8位。
当用户MCU传送一次开始的信号后,DHT11就会自动从低功耗模式变换成高速模式,然后等待主机开始信号结束后,DHT11就会传送响应信号,送出40bit的数据, 触发信号的采集,用户可以选择读数据。在从模式下,当DHT11接收到开始信号就会自动触发一次温湿度收集,当接收到主机发送开始信号的时候,他就不会主动进行温湿度的收集.完成收集数据后会自动转换到低速模式。 1.通讯过程如图2-1所示:
图 2-1 通讯过程图
总线空闲时候的状态为高电平,主机会把总线降低然后等着DHT11响应,主机把总线拉低要大于18毫秒,以确保DHT11可以检测到起始的信号。当DHT11收到主机的开始的信号后,就会等待主机的开始信号结束,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,可以切换至输入模式,或者是输出高电平, 总线由上拉电阻拉高。
总线如果为低电平,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数据都会以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式如图2-2所示.收到高电平响应信号,则DHT11不会响应,检查一下电路连接是否正常.当最后一bit数据传送结束后,DHT11拉低总线50us,然后总线由上拉电阻拉高转为空闲状态。
图 2-2
0
数
字
信
号
表
示
,
如
图
2-3
所
示
:
图 2-3
方法1数字信号表示。如图2-4所示:
图 2-4
4.3红外发射电路
经常使用的红外遥控器的输出,几乎全部是由编码后串行数据对38~40kHz的方波进行脉冲幅度调制而成的。每次按下发射器,就会发出遥控码,不同的按键则对应不同的遥控码。远程控制代码具有以下特点: 采用脉宽调制的串行码:
以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”; 以脉宽0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。
38kHz的载频对上述“0”和“1”组成的32位二进制码进行二次调制,最后由红外发射二极管产生红外线向空间发射。红外遥控器编码的格式为连续的32位二进制码组,前16位为用户识别码,能区分不一样的红外遥控设备,防止不同机种之间遥控码会互相干扰。16到8位的操作码和8位操作完成后,用于检查数据接收的准确性。
根据红外编码格式,需要发送9ms的起始码和4.5ms的结果代码才能发送数据。
遥控串行数据编码波形如图3-1所示:
图 3-1串行数据波形编码
红外发射电路,通过单片机控制三极管的导通和最终实现红外发射管的数据传输,红外发射电路图如图3-2所示:
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