数字温湿度计（带程序） - 图文

西南交通大学本科课程设计（论文） 第18页

3.5 温湿度采集模块

3.5.1 温湿度传感器简介

AM2303（DHT22）数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高 的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个AM2303传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。

3.5.2 传感器参数

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3.5.3 串行接口

DATA 用于微处理器与DHT22之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次 通讯时间5ms左右,具体格式在下面说明,当前数据传输为40bit,高位先出。 数据格式: 40bit数据=16bit湿度数据+16bit温度数据+8bit校验和 例子： 接收40bit数据如下：

0000 0010 1000 1100 0000 0001 0101 1111 1110 1110 湿度数据 温度数据 校验和

湿度高8位+湿度低8位+温度高8位+温度低8位=的末8位=校验和 例如：0000 0010+1000 1100+0000 0001+0101 1111=1110 1110 湿度=65.2％RH 温度=35.1℃

当温度低于0℃时温度数据的最高位置1。 例如：-10.1℃表示为1000 0000 0110 0101

用户主机（MCU）发送一次开始信号后,DHT22从低功耗模式转换到高速模式, 等待主机开始信号结束后,DHT22发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信 号采集。（注：主机从DHT22读取的温湿度数据总是前一次的测量值，如两次测 量间隔时间很长，请连续读两次以获得实时的温湿度值）

图3.5.1

空闲时总线为高电平，通讯开始时主机(MCU)拉低总线500us后释放总线，延时20- 40us后主机开始检测从机（DHT22）的响应信号。

从机的响应信号是一个80us左右的低电平，随后从机在拉高总线80us左右代表即将进入数据传送。

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图3.5.2

高电平后就是数据位，每1bit数据都是由一个低电平时隙和一个高电平组成。低电平时隙就是一个50us左右的低电平，它代表数据位的起始，其后的高电平的长度决定数据位所代表的数值，较长的高电平代表1，较短的高电平代表0。共40bit数据，当最后一Bit数据传送完毕后，从机将再次拉低总线50us左右，随后释放总线，由上拉电阻拉高。

数字1信号表示方法如图3.5.3所示

图3.5.3

数字0信号表示方法.如图3.5.4所示

图3.5.4

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3.5.4 传感器原理图

图3.5.5 DHT22原理图

3.5.5 引脚与接口

(1) 引脚介绍：

Pin1：(VDD)，电源引脚，供电电压为3-5.5V。 Pin2：（DATA），串行数据，单总线。 Pin3:（NC），空脚，请悬浮。 Pin4（VDD），接地端，电源负极。 (2) 接口说明 ：

建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用 合适的上拉电阻。

DHT11接口图如图3.10所示。

单片机P3.4口用来发收串行数据，即数据口。连接传感器的Pin2（单总线，串行数据）。

图3.5.6 DHT22接口图

传感器的第一脚是电源脚，接电路板的电源。第二脚是数据端，接单片机的I/O口P3.4，把数据传输到单片机。第三脚是空管脚，悬空。第四脚是接地端，接电路