Fiche technique du DHT11 ： Fiche technique du capteur numérique d'humidité relative et de température (DHT11)

L'intensité de la température et la quantité de vapeur d'eau dans l'air sont toujours en corrélation. Pour mesurer les deux simultanément, vous avez besoin d'un capteur de température et d'humidité (DHT11). Le capteur numérique d'humidité relative et de température est un composant très précis pour mesurer la température et l'humidité. Cet article est une fiche technique DHT11 pour les passionnés désireux d'en savoir plus sur le capteur. Pour ceux qui souhaitent faire un effort supplémentaire et assembler les leurs, l'assemblage de circuits imprimés allège la charge de travail pour vous. Plongez-vous et apprenez à vous informer de manière claire, élaborée et concise.

1. Alors, qu'est-ce que le DHT11 ?

Le DHT11 est un capteur utile dans une variété d'applications. Il dispose d'un capteur très précis dont l'étalonnage est effectué dans une chambre d'étalonnage d'humidité. Le capteur stocke ensuite les coefficients d'étalonnage dans la mémoire du programme OTP, où il récupère les lectures d'humidité de 0 à 100 % en tant que sortie de signal numérique. Le capteur comprend une thermistance et un capteur d'humidité capacitif pour mesurer la température et l'humidité. Le microcontrôleur 8 bits convertit le signal analogique en signal numérique pour lire la température et l'humidité.

Les capteurs sont petits et ont une portée de transmission de signal de 20 mètres tout en ayant une très faible tension de fonctionnement.

un module DHT11

2. Application du capteur DHT11

Les capteurs DHT11 sont essentiels dans les composants qui mesurent la température et l'humidité. ce sont :

• appareils électroménagers utilisés à la maison
• déshumidificateurs
• Systèmes CVC
• régulation de la température dans les véhicules
• pour prédire les conditions de température et d'humidité dans les stations météorologiques
• le capteur est également utile dans les enregistreurs de données
• dans les équipements médicaux nécessitant un contrôle de l'humidité et des mesures
• le capteur joue un rôle dans l'automatisation de processus spécifiques

3. Avantages du DHT11 par rapport aux autres capteurs

1. il a une excellente stabilité à long terme
2. DHT11 peut transmettre sur une large plage
3. Le capteur fonctionne bien avec les applications exigeantes et a un faible taux de consommation d'énergie
4. l'accélérateur adaptatif de mémoire en temps réel le rend favorable aux utilisateurs
5. le boîtier à 4 broches du capteur d'humidité numérique est disposé sur une seule rangée pour plus de commodité

4. Caractéristiques/Spécifications techniques du capteur

La tension de fonctionnement du capteur varie de 3,5 V à 5,5 V.

DHT11 a une période d'échantillonnage de plus de deux secondes avec un courant de veille de 60uA et un courant de sortie de 0,3mA

Le capteur dispose également d'un boîtier de broches à une rangée à 4 broches

Les fonctionnalités supplémentaires d'humidité relative sont :

• Signal de sortie :signal numérique via un seul bus
• Plage de mesure :à 50 ℃, 20 à 80 % d'humidité
• élément sensible :résistance polymère
• Interchangeabilité :entièrement interchangeable
• Stabilité à long terme :<± 0,5 % HR/an
• Précision :à 25 ℃, ±5 % HR
• Décalage :<± 0,3 % HR
• Résolution :1 % HR

Les spécifications de température incluent :

• Résolution de température :1 degré Celsius
• Répétabilité :±1℃
• Plage de fonctionnement :0-50℃
• Précision :+-2,0 ℃

5. Configuration des broches du DHT11

Les quatre broches du capteur sont :

1. Alimentation VCC de 3,5 ~ 5,5 V CC - se connecte au fil rouge
2. Données série DATA, bus unique - se connecte au fil jaune ou blanc
3. Pas de connexion donc pas utilisé
4. Mise à la terre GND, puissance négative - se connecte au fil noir

La différence entre le module de capteur d'humidité et le capteur d'humidité est que le module dispose d'un condensateur de filtrage intégré et d'une résistance de pull-up.

6. Un modèle 2D du capteur DHT11

(Source :creative commons)

7. Fiche technique DHT11– Comment utilisons-nous DHT11 ?

Comme indiqué ci-dessous, étant donné que le capteur subit un étalonnage au point de production, il est facile à configurer.

Schéma de connexion électrique

Vous aurez besoin d'un microcontrôleur 8 bits hautes performances doté d'une temporisation à la microseconde pour une meilleure efficacité.

Le fil monobus est responsable de la communication entre le microcontrôleur et le DHT11. Un cycle de communication dure jusqu'à 4 microsecondes et la résistance de traction 5K aide à contrôler l'état du capteur. Cela signifie que lorsque le débit est élevé, le bus est inactif.

Les composants du capteur partagent une relation maître-esclave. Lorsque le maître appelle, ce n'est que lorsque l'esclave peut répondre. Si vous ne respectez pas cette séquence de bus unique, l'appareil ne répondra pas au signal de l'hôte.

Le capteur envoie d'abord les bits de données les plus élevés et une transmission complète comprend 40 bits de données composés de parties entières et décimales.

Fiche technique DHT11– Le format des données est comme indiqué ci-dessous :

Les données entières d'humidité 8 bits + les données décimales d'humidité 8 bits + les données critiques de température 8 bits + les données de température fractionnaire 8 bits + le bit de parité 8 bits.

Il est important de noter que le bit décimal est toujours 0 en température et en humidité.

Si la transmission des données est correcte, le dernier bit de « 8 bits de données RH critiques + 8 bits de données RH décimales + 8 bits de données T intégrales + 8 bits de données T décimales » doit être la somme de contrôle.

Par exemple, le microcontrôleur recevant 40 bits de données du DHT11 se présente comme

0010 0001 0000 0000 0001 1010 0000 0000 0011 1011

Humidité élevée 8 Humidité faible 8 Température élevée 8 Température basse 8 Bit de parité

Le calcul se fait comme indiqué ci-dessous :

0011 0101+0000 0000+0001 1000+0000 0000=0100 1101

Fiche technique DHT11– les données entrantes sont correctes ：

Humidité :0011 0101=33H=33%HR

Température :0001 1010=18H=26℃

Lorsque le microcontrôleur envoie un signal au capteur, le capteur passe d'un taux de faible consommation d'énergie à un état de forte consommation.

Ce processus se produit pendant que le MCU attend de terminer le signal initial. Compléter le signal de démarrage est essentiel car il n'y aura pas de réponse du capteur sans lui.

Le DHT11 répond alors avec une indication de données 40 bits et déclenche d'autres processus.

Le processus de communication global

(Source :creative commons)

Dans le deuxième processus, étant donné que la tension est élevée sur le bus de données, le MCU abaissera la tension lorsque la communication commencera. Pour que le capteur détecte le signal du MCU, ce processus doit durer environ 1 à 10 ms. Après avoir remarqué l'appel, le microcontrôleur s'arrête et attend une réponse de signal pendant environ 20-40us.

La détection du signal de démarrage influence une traction basse tension de 80 us par le DHT11. Alors qu'il se prépare à envoyer des données, il augmente la tension à 80 us.

MCU envoie un signal de démarrage à DHT11 et DHT11 envoie un signal de réponse à MCU

(Source :creative commons)

L'étape suivante implique que le capteur envoie des informations au microcontrôleur à une basse tension de 50 us.

Les bits peuvent être "1" ou "0", selon la longueur du signal.

format "1" des données binaires

(Source :creative commons)

Quelques facteurs peuvent entraîner une mauvaise précision de la mesure de l'humidité ; ils comprennent ;

• surexposition aux rayons ultraviolets tels que le soleil
• un fil de signal de données de mauvaise qualité ou un fil plus court
• l'exposition à la fumée, à l'acide ou aux gaz oxydants peut endommager le module de capteur DHT11

8. Fiche technique DHT11–Alternatives à DHT11

Ce sont quelques capteurs alternatifs égaux au DHT11.

• DHT22
• SHT71
• AM2302

Résumé

En bref, le capteur DHT11 utilise une technologie de processus simple de conditionnement du signal pour la détection de la température et de l'humidité. Le capteur est avantageux par rapport aux autres capteurs car il est facile à entretenir et à acquérir et a déjà subi un étalonnage. Si vous souhaitez fabriquer votre capteur DHT11, vous pouvez utiliser cette vidéo pour vous guider. Tous les composants nécessaires pour apprendre ou simplement expérimenter la fiche technique DHT11 sont disponibles ici.