DHT11 데이터시트:디지털 상대 습도 및 온도 센서(DHT11) 데이터시트

온도의 강도와 공기 중 수증기의 양은 항상 상관관계가 있습니다. 동시에 측정하려면 온습도 센서(DHT11)가 필요합니다. 디지털 상대 습도 및 온도 센서는 온도 및 습도를 측정하는 매우 정확한 구성 요소입니다. 이 기사는 센서에 대해 더 알고 싶어하는 열성팬을 위한 DHT11 데이터시트입니다. 더 많은 노력을 기울이고 직접 조립하려는 사람들을 위해 PCB 조립은 작업량을 줄여줍니다. 명확하고 정교하며 간결한 방식으로 자세히 알아보고 지식을 얻으십시오.

1. 그렇다면 DHT11은 무엇입니까?

DHT11은 다양한 응용 분야에서 유용한 센서입니다. 습도 교정 챔버에서 교정이 수행되는 매우 정확한 센서가 있습니다. 그런 다음 센서는 보정 계수를 OTP 프로그램 메모리로 저장하고 0-100% 습도 판독값을 디지털 신호 출력으로 검색합니다. 센서에는 온도와 습도를 측정하기 위한 서미스터와 정전용량형 습도 센서가 포함됩니다. 8비트 마이크로컨트롤러는 온도와 습도를 읽기 위해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환합니다.

센서는 작고 작동 전압이 매우 낮으면서 신호 전송 범위가 20미터입니다.

DHT11 모듈

2. DHT11 센서 적용

DHT11 센서는 온도 및 습도를 측정하는 구성 요소에 필수적입니다. 이들은:

• 가정에서 사용하는 가전제품
• 제습기
• HVAC 시스템
• 차량의 온도 조절
• 기상 관측소의 온도 및 습도 조건 예측
• 센서는 데이터 로거에도 유용합니다.
• 습도 및 측정 제어가 필요한 의료 장비
• 특정 프로세스의 자동화에 중요한 역할을 하는 센서

3. 다른 센서에 비해 DHT11의 장점

1. 장기 안정성이 뛰어납니다.
2. DHT11은 넓은 범위로 전송할 수 있습니다.
3. 센서는 까다로운 애플리케이션과 잘 작동하며 에너지 소비율이 낮습니다.
4. 적응형 실시간 메모리 가속기로 사용자에게 유리함
5. 디지털 습도 센서의 4핀 패키지는 단일 행 배열로 편의성을 높였습니다.

4. 센서의 기능/기술 사양

센서의 작동 전압 범위는 3.5V ~ 5.5V입니다.

DHT11은 60uA의 대기 전류와 0.3mA의 출력 전류로 2초 이상의 샘플링 주기를 가지고 있습니다.

센서에는 4핀 단일 행 핀 패키지도 있습니다.

추가 상대 습도 기능은 다음과 같습니다.

• 출력 신호:단일 버스를 통한 디지털 신호
• 측정 범위:50℃에서 20-80% 습도 판독값
• 감지 요소:폴리머 저항기
• 교환 가능성:완전히 교환 가능
• 장기 안정성:<± 0.5% RH / Yr
• 정확도:25℃에서 ±5% RH
• 지연:<± 0.3% RH
• 해상도:1%RH

온도 사양은 다음과 같습니다.

• 온도 분해능:섭씨 1도
• 반복성:±1℃
• 작동 범위:0-50℃
• 정확도:+-2.0℃

5. DHT11의 핀 구성

센서의 4개 핀은 다음과 같습니다.

1. 3.5 ~ 5.5V DC의 VCC 전원 공급 장치 - 빨간색 와이어에 연결
2. DATA 직렬 데이터, 단일 버스 – 노란색 또는 흰색 와이어에 연결
3. 연결이 없으므로 사용되지 않음
4. GND 접지, 네거티브 - 검정색 와이어에 연결

습도 센서 모듈과 습도 센서의 차이점은 모듈에 필터링 커패시터와 풀업 저항이 내장되어 있다는 것입니다.

6. DHT11 센서의 2D 모델

(출처:크리에이티브 커먼즈)

7. DHT11 데이터시트– DHT11은 어떻게 사용하나요?

아래 그림과 같이 센서는 생산 시점에서 캘리브레이션을 거치므로 설정이 용이합니다.

전기 연결 다이어그램

더 나은 효율성을 위해 마이크로초 타이밍을 가진 고성능 8비트 마이크로컨트롤러가 필요합니다.

단일 버스 와이어는 마이크로컨트롤러와 DHT11 간의 통신을 담당합니다. 하나의 통신 주기는 최대 4마이크로초 동안 지속되며 5K 풀 저항은 센서의 상태를 제어하는 ​​데 도움이 됩니다. 이것이 의미하는 바는 속도가 높을 때 버스가 유휴 상태라는 것입니다.

센서의 구성 요소는 마스터-슬레이브 관계를 공유합니다. 마스터가 호출하면 슬레이브가 응답할 수 있을 때만 가능합니다. 이 단일 버스 시퀀스를 준수하지 않으면 장치가 호스트 신호에 응답하지 않습니다.

센서는 상위 비트의 데이터를 먼저 전송하고 완전한 전송은 정수 및 소수 부분으로 구성된 40비트 데이터로 구성됩니다.

DHT11 데이터시트– 데이터 형식은 다음과 같습니다.

8비트 습도 정수 데이터 + 8비트 습도 10진수 데이터 +8비트 온도 임계 데이터 +8비트 분수 온도 데이터 +8비트 패리티 비트.

소수점 비트는 온도와 습도 모두에서 항상 0이라는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

데이터 전송이 올바르면 "8비트 임계 RH 데이터 + 8비트 십진 RH 데이터 + 8비트 적분 T 데이터 + 8비트 십진수 T 데이터"의 마지막 비트가 체크섬이어야 합니다.

예를 들어 DHT11에서 40비트 데이터를 수신하는 마이크로컨트롤러는

0010 0001 0000 0000 0001 1010 0000 0000 0011 1011

높은 습도 8 낮은 습도 8 높은 온도 8 낮은 온도 8 패리티 비트

계산은 다음과 같이 수행됩니다.

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

DHT11 데이터시트– 수신 데이터가 정확함：

습도:0011 0101=33H=33%RH

온도:0001 1010=18H=26℃

마이크로컨트롤러가 센서에 신호를 보내면 센서가 저전력 소모에서 고 소모 상태로 바뀝니다.

이 프로세스는 MCU가 초기 신호를 완료하기를 기다리는 동안 발생합니다. 시작 신호를 완료하는 것은 센서가 없으면 센서에서 응답이 없기 때문에 필수적입니다.

그런 다음 DHT11은 40비트 데이터 표시로 응답하고 추가 프로세스를 트리거합니다.

전체 커뮤니케이션 프로세스

(출처:크리에이티브 커먼즈)

두 번째 프로세스에서는 데이터 버스의 전압이 높기 때문에 통신이 시작되면 MCU가 전압을 낮춥니다. 센서가 MCU의 신호를 감지하기 위해서는 이 과정이 약 1~10ms 동안 지속되어야 합니다. 호출을 알아차린 후 마이크로컨트롤러는 약 20-40us 동안 신호 응답을 기다리고 있습니다.

시작 신호의 감지는 DHT11에 의한 80us 저전압 풀에 영향을 줍니다. 데이터 전송을 준비하면서 전압을 80us로 높입니다.

DHT11에 시작 신호를 보내는 MCU 및 MCU에 응답 신호를 보내는 DHT11

(출처:크리에이티브 커먼즈)

다음 단계는 센서가 50us의 낮은 전압에서 정보를 마이크로컨트롤러로 보내는 것을 포함합니다.

비트는 신호 길이에 따라 "1" 또는 "0"이 될 수 있습니다.

비트 데이터 "1" 형식

(출처:크리에이티브 커먼즈)

몇 가지 요인으로 인해 습도 측정 정확도가 떨어질 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 태양과 같은 자외선에 과다 노출
• 저품질 데이터 신호 와이어 또는 더 짧은 와이어
• 연기, 산 또는 산화 가스에 노출되면 DHT11 센서 모듈이 손상될 수 있음

8. DHT11 데이터시트 – DHT11의 대안

이들은 DHT11에 대한 몇 가지 동일한 대체 센서입니다.

• DHT22
• SHT71
• AM2302

요약

요컨대, DHT11 센서는 온도 및 습도 감지를 위한 신호 컨디셔닝의 간단한 프로세스 기술을 사용합니다. 이 센서는 유지 관리 및 획득이 용이하고 이미 보정을 거쳤기 때문에 다른 센서보다 유리합니다. DHT11 센서 제작에 관심이 있는 경우 이 비디오를 지침으로 사용할 수 있습니다. DHT11 데이터 시트를 학습하거나 실험하는 데 필요한 모든 구성 요소를 여기에서 사용할 수 있습니다.