電子時鐘制作(瑞薩RA)(9)----讀取DHT11溫濕度數(shù)據(jù)

2023-09-11 09:56 作者:記帖 0人讀過 | 我要投稿

概述

本篇介紹如何驅(qū)動DH11濕度傳感器同時實現(xiàn)當(dāng)前串口數(shù)據(jù)打印。 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。?

硬件準(zhǔn)備

首先需要準(zhǔn)備一個開發(fā)板，這里我準(zhǔn)備的是芯片型號R7FA2E1A72DFL的開發(fā)板：

?

視頻教程

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產(chǎn)品參數(shù)

溫度測測量范圍為-20-60℃，濕度的策略范圍為5-95%RH。?

電路設(shè)置

1.典型應(yīng)用電路中建議連接線長度短于 5m 時用 4.7K 上拉電阻，大于 5m 時根據(jù)實際情況降低上拉電阻的阻值。 2. 使用 3.3V 電壓供電時連接線盡量短，接線過長會導(dǎo)致傳感器供電不足，造成測量偏差。 3. 每次讀出的溫濕度數(shù)值是上一次測量的結(jié)果，欲獲取實時數(shù)據(jù),需連續(xù)讀取 2 次，但不建議連續(xù)多次讀取傳感器，每次讀取傳感器間隔大于 2 秒即可獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。 4. 電源部分如有波動，會影響到溫度。如使用開關(guān)電源紋波過大，溫度會出現(xiàn)跳動。

數(shù)據(jù)格式

DHT11 器件采用簡化的單總線通信。單總線即只有一根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換、控制均由單總線完成。設(shè)備（主機或從機）通過一個漏枀開路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時能夠釋放總線，而讓其它設(shè)備使用總線；單總線通常要求外接一個約 4.7kΩ 的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線閑置時，其狀態(tài)為高電平。由于它們是主從結(jié)極，只有主機呼叫從機時，從機才能應(yīng)答，因此主機訪問器件都必須嚴格遵循單總線序列，如果出現(xiàn)序列混亂，器件將不響應(yīng)主機。 DATA 用于微處理器與 DHT11 之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次傳送 40 位數(shù)據(jù)，高位先出。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) + 8bit 溫度整數(shù)數(shù)據(jù) + 8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù) + 8bit 校驗位。注：其中濕度小數(shù)部分為 0。?

數(shù)據(jù)讀取步驟

步驟一: DHT11 上電后（DHT11 上電后要等待 1S 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間不能發(fā)送任何指令），測試環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)，并記錄數(shù)據(jù)，同時 DHT11 的 DATA 數(shù)據(jù)線由上拉電阻拉高一直保持高電平；此時 DHT11 的DATA 引腳處于輸入狀態(tài)，時刻檢測外部信號。步驟二: 微處理器的 I/O 設(shè)置為輸出同時輸出低電平，且低電平保持時間不能小于 18ms（最大不得超過30ms），然后微處理器的 I/O 設(shè)置為輸入狀態(tài)，由于上拉電阻，微處理器的 I/O 即 DHT11 的 DATA 數(shù)據(jù)線也隨之變高，等待 DHT11 作出回答信號，發(fā)送信號如圖所示：?

?步驟三: DHT11 的 DATA 引腳檢測到外部信號有低電平時，等待外部信號低電平結(jié)束，延遲后 DHT11 的 DATA引腳處于輸出狀態(tài)，輸出 83 微秒的低電平作為應(yīng)答信號，緊接著輸出 87 微秒的高電平通知外設(shè)準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)，微處理器的 I/O 此時處于輸入狀態(tài)，檢測到 I/O 有低電平（DHT11 回應(yīng)信號）后，等待 87 微秒的高電平后的數(shù)據(jù)接收，發(fā)送信號如圖所示：

由 DHT11 的 DATA 引腳輸出 40 位數(shù)據(jù)，微處理器根據(jù) I/O 電平的變化接收 40 位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)“0”的格式為： 54 微秒的低電平和 23-27 微秒的高電平，位數(shù)據(jù)“1”的格式為： 54 微秒的低電平加 68-74微秒的高電平。位數(shù)據(jù)“0”、“1”格式信號如圖所示：