Понимание внутренней работы датчика температуры и влажности DHT11

В этой статье блога мы подробно рассмотрим датчик DHT11 и узнаем, как он работает. DHT11 — популярный датчик температуры и влажности, используемый в различных приложениях, включая метеостанции, системы мониторинга окружающей среды и проекты домашней автоматизации. Мы обсудим его основные функции, предоставим примеры кода и дадим разговорные объяснения, которые помогут вам легко понять его работу.

Понимание датчика DHT11:
Датчик DHT11 — это цифровой датчик, который обменивается данными через однопроводной интерфейс, что упрощает интеграцию в проекты на базе микроконтроллера. Он состоит из емкостного датчика влажности и термистора для измерения температуры. Датчик имеет встроенный микроконтроллер, который обрабатывает сигнал и обеспечивает простой цифровой выход.

  1. Инициализация датчика:
    Чтобы начать использовать датчик DHT11, вам необходимо установить с ним связь. Это предполагает настройку контакта GPIO на вашем микроконтроллере в качестве выхода и отправку определенного сигнала на датчик для инициации передачи данных. Вот пример использования Arduino:
#include <DHT.h>
#define DHTPIN 2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
  dht.begin();
}
void loop() {
  float humidity = dht.readHumidity();
  float temperature = dht.readTemperature();

  // Use the obtained humidity and temperature values here

  delay(2000); // Delay for 2 seconds before reading again
}
  1. Передача данных:
    После инициализации датчика он начинает передавать данные. Данные кодируются с использованием однопроводного протокола, называемого «1-проводным» протоколом. Датчик отправляет специальный сигнал, указывающий на начало передачи данных, за которым следует последовательность импульсов, представляющих биты значений температуры и влажности.

  2. Интерпретация сигнала:
    Пока датчик передает данные, микроконтроллер на принимающей стороне обнаруживает сигнал и декодирует его. Он измеряет длительность каждого импульса, чтобы определить, представляет ли он высокий или низкий логический уровень. Анализируя последовательность импульсов, микроконтроллер извлекает значения температуры и влажности.

  3. Расчет температуры и влажности:
    Датчик DHT11 выдает значения температуры и влажности в виде целых чисел. Данные передаются в определенном формате, где каждое значение занимает фиксированное количество бит. Микроконтроллер считывает эти значения и выполняет необходимые вычисления для преобразования их в значимые единицы (например, градусы Цельсия для температуры).

Датчик DHT11 — надежное и экономичное решение для измерения температуры и влажности. Его цифровой выход и простой протокол связи позволяют легко интегрировать его в различные проекты. Поняв его внутреннюю работу и следуя приведенным примерам кода, вы сможете эффективно использовать датчик DHT11 в своих приложениях.