La intensidad de la temperatura y la cantidad de vapor de agua en el aire siempre están relacionados. Para medir ambos al mismo tiempo, necesita un sensor de temperatura y humedad (DHT11). Los sensores digitales de humedad relativa y temperatura son componentes de alta precisión que miden la temperatura y la humedad. Este artículo es un manual de datos de DHT11 para entusiastas que desean obtener más información sobre los sensores. Para aquellos que están dispuestos a hacer un esfuerzo adicional para ensamblar ellos mismos, el ensamblaje de PCB alivia su carga de trabajo. Investiga en profundidad para obtener conocimiento de una manera clara, exhaustiva y concisa.
¿Qué es el DHT11?
El DHT11 es un sensor para una amplia variedad de aplicaciones. Cuenta con un sensor altamente preciso que se calibra en una cámara de calibración de humedad. Luego, el sensor almacena el coeficiente de calibración como memoria de programa OTP y recupera en él una lectura de humedad de 0-100% como salida de señal digital. El sensor incluye termistores y sensores de humedad capacitivos para medir la temperatura y la humedad. El microcontrolador de 8 bits convierte la señal analógica en señal digital para leer la temperatura y la humedad.
Estos sensores son pequeños, tienen un rango de transmisión de señales de 20 metros y una tensión de funcionamiento muy baja.
Módulo DHT11
Aplicación del sensor DHT11
El sensor DHT11 es fundamental en los componentes que miden la temperatura y la humedad. Estos son:
Aparatos eléctricos utilizados en el hogar
deshumidificador.
Sistemas de calefacción y aire acondicionado
Regulación de la temperatura en los vehículos
Predecir las condiciones de temperatura y humedad de las estaciones meteorológicas
El sensor también ayuda a los registradores de datos.
En dispositivos médicos que requieren control de humedad y medición
Los sensores desempeñan un papel en la automatización de procesos específicos
Ventajas de DHT11 sobre otros sensores
Características del sensor / Especificaciones técnicas
La tensión de funcionamiento del sensor es de 3.5V a 5.5V.
El DHT11 tiene un ciclo de muestreo de más de dos segundos con una corriente de espera de 60uA y una corriente de salida de 0,3mA.
El sensor también tiene un paquete de 4 pines de una sola fila.
Otras características de humedad relativa incluyen:
Señal de salida: señal digital a través de un solo bus
Rango de medición: 20-80% de lectura de humedad a 50 °C
Elementos de detección: Resistencias de polímero
Commutabilidad: Completamente intercambiable
Estabilidad a largo plazo: 0,5% Humedad Relativa/Año
Precisión: 5% de humedad relativa a 25 °C
Retraso: 0,3% de humedad relativa
Resolución: 1% de humedad relativa
Las especificaciones de temperatura incluyen:
Resolución de temperatura: 1 grados Celsius
Repetibilidad: ±1 °C
Rango de trabajo: 0 – 50 °C
Precisión: + – 2.0 °C
Configuración de pines de DHT11
Los cuatro pines del sensor son:
La diferencia entre el módulo de sensor de humedad y el sensor de humedad es que el módulo tiene un capacitor de filtro incorporado y una resistencia de pull-up.
Modelo bidimensional del sensor DHT11
(Fuente: Conocimiento compartido)
Ficha técnica de DHT11 – ¿Cómo usamos DHT11?
Como se muestra a continuación, el sensor es fácil de configurar porque se calibra en el punto de producción.
Mapa de conexiones eléctricas
Necesitará un microcontrolador de 8 bits de alto rendimiento con un cronograma de microsegundos para una mayor eficiencia.
Un único bus es responsable de la comunicación entre el microcontrolador y el DHT11. Con un ciclo de comunicación de hasta 4 microsegundos, la resistencia de tracción de 5K ayuda a controlar el estado del sensor. Esto significa que cuando la velocidad es alta, el bus está inactivo.
Los componentes del sensor comparten una relación maestro-esclavo. Cuando el amo llama, sólo cuando el esclavo puede responder. El incumplimiento de esta secuencia de bus único hará que el dispositivo no responda a las señales del host.
El sensor envía primero datos de alto nivel, y la transmisión completa incluye datos de 40 bits que consisten en números enteros y partes decimales.
Hojas de datos DHT11 – El formato de los datos es el siguiente:
Datos enteros de humedad de 8 bits + datos decimales de humedad de 8 bits + datos críticos de temperatura de 8 bits + datos de temperatura fraccional de 8 bits + bits de paridad de 8 bits.
Es importante tener en cuenta que el bit decimal para la temperatura y la humedad es siempre 0.
Si los datos se transmiten correctamente, el último dígito de «8 bits de datos RH clave + 8 bits de datos RH decimal + 8 bits de datos T enteros + 8 bits de datos T decimal» debe ser la suma de comprobación.
Por ejemplo, un microcontrolador que recibe datos de 40 bits de un DHT11 se comportará como
0010 0001 0000 0000 0001 1010 0000 0000 0011 1011
Alta humedad 8 baja humedad 8 alta temperatura 8 baja temperatura 8 nivel de paridad
El proceso de cálculo es el siguiente:
0011 0101+0000 0000+0001 1000+0000 0000= 0100 1101
Hoja de datos DHT11 – ingresar los datos correctamente:
Humidity: 0011 0101=33H=33%RH
Temperatura: 0001 1010 = 18H = 26°C
Cuando el microcontrolador envía una señal al sensor, el sensor pasa de un estado de bajo consumo de energía a un estado de alto consumo de energía.
Este proceso ocurre mientras el MCU espera para completar la señal inicial. Es crucial completar la señal de arranque, ya que sin la señal de arranque, el sensor no responderá.
El DHT11 responde entonces con una indicación de datos de 40 bits y activa un procesamiento adicional.
Todo el proceso de comunicación
(Fuente: Conocimiento compartido)
En el segundo proceso, debido a la mayor tensión en el bus de datos, la MCU reducirá la tensión cuando comience la comunicación. Para que el sensor detecte la señal de la MCU, este proceso debe durar entre 1 y 10 milisegundos. Después de tomar nota de la llamada, el microcontrolador se levanta y espera a la respuesta de la señal de unos 20-40 microsegundos.
Se detectó que la señal de arranque afecta la corriente de tracción de bajo voltaje 80us del DHT11. Cuando está listo para enviar datos, eleva el voltaje a 80 microsegundos.
El MCU envía una señal de arranque al DHT11 y el DHT11 envía una señal de respuesta al MCU.
(Fuente: Conocimiento compartido)
El siguiente paso implica que el sensor envíe información al microcontrolador a un bajo voltaje de 50us.
Estos bits pueden ser «1» o «0», dependiendo de la longitud de la señal.
Datos de bits en formato «1»
(Fuente: Conocimiento compartido)
Algunos factores pueden causar una precisión deficiente de la medición de la humedad; Ellos incluyen:
Exposición excesiva a la radiación ultravioleta, como la luz solar
Línea de señal de datos de baja calidad o línea más corta
La exposición a humo, ácidos o gases oxidados puede dañar el módulo del sensor DHT11
Ficha técnica de DHT11 – Alternativas a DHT 11
Estos son dos sensores equivalentes de reemplazo para el DHT11.
por el DHT22
por SHT71
por el AM2302
Resumen.
En pocas palabras, el sensor DHT11 utiliza una tecnología simple de procesamiento de señal condicionada para la detección de temperatura y humedad. Este sensor es superior a otros sensores, ya que es fácil de mantener y obtener, y está calibrado. Si está interesado en hacer un sensor DHT11, puede usar este video como guía. Aquí se proporcionan todos los componentes necesarios para aprender o probar el manual de datos de DHT11.
