构建一个小电路以将Arduino与DHT11温湿度传感器接口

DHT11是湿度和温度传感器，可产生校准的数字输出。DHT11可以与任何微控制器（如Arduino，Raspberry Pi等）接口并获得即时结果。DHT11是一款低成本的湿度和温度传感器，具有很高的可靠性和长期稳定性。

在这个项目中，我们将构建一个小电路以将Arduino与DHT11温湿度传感器接口。将DTH11传感器与Arduino连接的主要应用之一是天气监控。

在本文中，我们已经了解了湿度，相对湿度，湿度传感器及其类型。

电路图

下图显示了实施该项目所需的所有必要连接。

所需组件

Arduino UNO

DHT11温湿度传感器

面包板（或穿孔板）

电源

16 x 2 LCD

10K欧姆电位器

5K欧姆电阻（1/4 W）

连接线

电路说明

我们将看到DHT11与Arduino接口的电路设计。DHT11湿度和温度传感器有两种变体：仅传感器或模块。

主要区别在于该模块由上拉电阻器组成，并且还可能包括一个通电的LED。我们在该项目中使用了一个模块，如果您想使用传感器本身，则需要另外连接一个5KΩ上拉电阻。

进行设计时，DHT11传感器的数据引脚连接到Arduino的引脚11。16 x 2 LCD显示屏用于显示结果。LCD的控制引脚，即RS和E（LCD上的引脚4和6）连接到Arduino的引脚4和5。LCD的数据引脚，即D4至D7（LCD上的引脚11至14）连接至LCD上的引脚0至3。

注意：为便于连接，我们将DHT11传感器模块连接到Arduino的ICSP引脚，因为它提供了相邻的VCC，DATA和GND引脚。不需要这种类型的连接，您可以将传感器的数据引脚连接到普通的数字I / O引脚。

组件说明

DHT11温湿度传感器

DHT11是DHTXX系列湿度传感器的一部分。该系列的另一个传感器是DHT22。这两个传感器都是相对湿度（RH）传感器。结果，他们将同时测量湿度和温度。尽管DHT11湿度传感器价格便宜，速度慢，但在爱好者和初学者中非常受欢迎。

DHT11湿度和温度传感器由3个主要组件组成。电阻型湿度传感器，NTC（负温度系数）热敏电阻（用于测量温度）和8位微控制器，可转换来自两个传感器的模拟信号并发送单个数字信号。

任何微控制器或微处理器都可以读取此数字信号，以进行进一步分析。

DHT11湿度传感器由4个引脚组成：VCC，数据输出，未连接（NC）和GND。VCC引脚的电压范围为3.5V至5.5V。5V电源会很好。来自数据输出引脚的数据是串行数字数据。

下图显示了DHT11湿度和温度传感器的典型应用电路。DHT11传感器可以测量相对湿度（RH）的20 – 90％范围内的湿度值，以及0 – 500C范围内的温度。传感器的采样周期为1秒，即所有DHT11传感器均准确经过实验室校准，结果存储在存储器中。可以在Arduino和DHT11传感器等任何微控制器之间建立单线通信。

另外，电缆的长度可以长达20米。来自传感器的数据包括相对湿度（RH）和温度的整数和小数部分。

DHT11传感器的数据由40位组成，格式如下：

8 – RH积分值的位数据，8 – RH十进制值的位数据，8 –积分温度值的位数据，8 –积分温度值的位数据，8 –校验和位数据。

例

考虑从DHT11传感器接收的数据是

00100101 00000000 00011001 00000000 00111110。

该数据可以根据上述结构如下进行分离

为了检查接收到的数据是否正确，我们需要进行少量计算。将RH和Temperature的所有整数和十进制值相加，并检查总和是否等于校验和值，即最后8位数据。

00100101 + 00000000 + 00011001 + 00000000 = 00111110

该值与校验和相同，因此接收到的数据有效。现在要获取RH和Temperature值，只需将二进制数据转换为十进制数据即可。

RH = 00100101的十进制= 37％

温度=十进制00011001 = 250C

项目运作

使用Arduino UNO和DHT11湿度和温度传感器构建了一个简单的项目，其中环境的湿度和温度在LCD显示屏上显示。

建立连接后，我们无需执行任何操作，因为该程序将处理所有事情。尽管DHT11模块有一个特殊的库称为“ DHT”，但我们并未使用它。如果要使用此库，则需要单独下载该库并将其添加到Arduino的现有库中。

编写的程序基于数据手册中提供的数据时序图。该程序将使Arduino自动从传感器读取数据，并将其作为湿度和温度显示在LCD显示屏上。

代码

注释：
pinMode(gate,INPUT_PULLUP);//by default it will become high due to internal pull up

应用领域

DHT11相对湿度和温度传感器可用于许多应用，例如：

HVAC（供暖，通风和空调）系统

气象站

湿度测量医疗设备

家庭自动化系统

汽车和其他天气控制应用