一.DHT11介紹

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器,采用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，無需復(fù)雜的電路處理。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。

二.DHT11主要參數(shù)

（1）濕度分辨率為8bit，測量精度為±4%RH（25℃），最大的測量范圍為20~90%RH，響應(yīng)時間為6-16秒；

（2）溫度分辨率為8bit，測量精度為±1℃，測量范圍為050℃，響應(yīng)時間為630秒。

（3）傳感器工作電壓范圍為35V，工作電流為0.52.5mA，采樣周期為1s（即每次刷新溫濕度數(shù)據(jù)時間至少1s以上）。

三.DHT11電路圖

電路如圖，Pin1接至VDD，Pin2接至單片機引腳，Pin3懸空，Pin4接至GND。DHT11與MCU的連接線長度短于20米時，DATA引腳需外接5K上拉電阻至VDD。

四.DHT11數(shù)據(jù)格式

DHT11每讀取一次完整的數(shù)據(jù)為40bit的數(shù)據(jù)，需要根據(jù)以下格式將濕度和溫度數(shù)據(jù)解析出來。

數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù) +8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和；

其中，高位在前，低位在后；校驗和為前4個字節(jié)的累加和的末8位。

五.DHT11操作時序

1.復(fù)位時序

總線空閑狀態(tài)為高電平,MCU引腳設(shè)置為輸出狀態(tài)，把引腳設(shè)置為低電平，延時19ms，然后延時30us，并將引腳設(shè)置為輸入狀態(tài)，等待DHT11響應(yīng)；從時序看，MCU需要保持引腳低電平必須大于18ms,保證DHT11能檢測到起始信號。

根據(jù)時序進行編程代碼如下：

void dht11_reset(void)
{
  // DHT11設(shè)置為輸出模式
  dht11_gpio_output();
  DHT11_OUT_L;
  delay_us(19000);
  DHT11_OUT_H;
  delay_us(30);
  dht11_gpio_input();
}

DHT11接收到MCU的開始信號后, 等待MCU開始信號結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號。MCU發(fā)送開始信號結(jié)束后,延時等待20-40us后；然后MCU讀取DHT11的響應(yīng)信號（即DHT11信號置低電平80us后，置為高電平80us)；確認DHT11響應(yīng)信號有效后，MCU進入數(shù)據(jù)讀取模式。

u16 dht11_read_data(u8 buffer[5])
{
  u16 i = 0;
  u8 checksum;
  dht11_reset();
  if (dht11_scan() == RESET)
  {
    //MCU讀取DHT11響應(yīng)信號
    while (dht11_scan() == RESET); 
    while (dht11_scan() == SET);
    //確認DHT11發(fā)出響應(yīng)信號后，進入數(shù)據(jù)讀取模式
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
      buffer[i] = dht11_read_byte();
    }
    while (dht11_scan() == RESET);
    dht11_gpio_output();
    DHT11_OUT_H;
    checksum = buffer[0] + buffer[1] + buffer[2] + buffer[3];
    if (checksum != buffer[4])
    {
      // checksum error
      return 1;
    }
  }
  return 0;
}

MCU讀取完5個字節(jié)數(shù)據(jù)后，確認DHT11信號是否置為低電平，如果是，此次數(shù)據(jù)讀取完畢；單片機引腳切換到輸出模式，并將引腳電平拉高，釋放總線。

完整的數(shù)據(jù)通信時序如圖：

2.讀取數(shù)據(jù)時序

MCU進入數(shù)據(jù)讀取模式時，判斷數(shù)據(jù)位為0或者為1是通過高電平的時間來判斷。時序如圖：

數(shù)據(jù)線低電平50us后，拉至高電平，高電平時間為26us-28us內(nèi)，數(shù)據(jù)位為0；高電平時間為28us-70us內(nèi)，數(shù)據(jù)位為1；

數(shù)據(jù)位為‘0’

數(shù)據(jù)位為‘1’

讀數(shù)據(jù)位程序：程序通過在DHT11數(shù)據(jù)線拉至高電平時，延時40us，判斷此時數(shù)據(jù)位引腳的狀態(tài)，如果為高電平，則高電平狀態(tài)在28us-70us內(nèi)，數(shù)據(jù)位為‘1’；否則為‘0’。

u16 dht11_read_bit(void)
{
  while (DHT11_IN == RESET);
  delay_us(40);
  if (DHT11_IN == SET)
  {
    while (DHT11_IN == SET);
    return 1;
  }
  else
  {
    return 0;
  }
}