溫濕度傳感器的原理及應(yīng)用

時間：2013-03-22 22:23:56

關(guān)鍵字：溫濕度傳感器 BSP 電平 CK

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[導(dǎo)讀]摘要：介紹了溫濕度傳感器DHT90的主要特點、工作原理、典型應(yīng)用實例及應(yīng)用程序。關(guān)鍵詞：DHT90；工作原理；應(yīng)用程序 1 產(chǎn)品概述 1．1 DHT90概述和主要特點 DHT90是數(shù)字溫濕度傳感器系列中插針型的傳感器。

摘要：介紹了溫濕度傳感器DHT90的主要特點、工作原理、典型應(yīng)用實例及應(yīng)用程序。
關(guān)鍵詞：DHT90；工作原理；應(yīng)用程序

1 產(chǎn)品概述
1．1 DHT90概述和主要特點
DHT90是數(shù)字溫濕度傳感器系列中插針型的傳感器。該傳感器對外提供4針單排引腳，如表1所示，插針采用銅／鈹合金制作，外層鍍有鎳和金。

    該傳感器把傳感元件和信號處理集成起來，輸出的是全標(biāo)定的數(shù)字信號?？梢酝瑫r采集溫度和濕度，兩線制的串行接口與內(nèi)部的電壓調(diào)整，使外圍系統(tǒng)變的簡單。且該產(chǎn)品具有體積小、響應(yīng)快、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。
    DHT90的主要特點：
    (1)測濕范圍：0～100％RH；
    (2)測溫范圍：-40～123．8℃；
    (3)供電電壓為2．4～5．5 V；
    (4)傳感器可以連接到I2C總線上；
    (5)兩線制的串行接口；
    (6)功耗低；
    (7)數(shù)字輸出。
1．2 引腳說明
    DHT90的供電電壓在2．4～5．5 V之間，建議使用3．3 V。上電速率不能低于1 V／ms。通電后傳感器需要11 ms進(jìn)入休眠狀態(tài)，在此之前不允許對傳感器發(fā)送任何命令。1端為串行時鐘輸入端，作用是實現(xiàn)與單片機同步通訊。串行數(shù)據(jù)輸入端DATA在使用時通常外接一個10 kΩ的上拉電阻，將信號提拉至高電平，數(shù)據(jù)傳輸期間，在SCK高電平時，數(shù)據(jù)要保持穩(wěn)定。DHT90不能按照I2C協(xié)議編址，但在I2C總線上沒有掛接別的元件的情況下，可以將它連接到I2C總線上，這時單片機要按照傳感器的協(xié)議工作。
1．3 DHT90 時序及命令集
    為了與DHT90建立最佳通信效果，設(shè)計時應(yīng)遵循其時序圖1和表2的條件。

傳感器DHT90的讀寫命令集如表3所示，圖2是啟動它的傳輸時序圖。

發(fā)一組“啟動傳輸”時序，表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟?。?dāng)時鐘SCK高電平期間，數(shù)據(jù)DATA翻轉(zhuǎn)為低電平，經(jīng)過一個周期后數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)為高電平。發(fā)測量命令，控制器要等待測量結(jié)束。結(jié)束的時間由內(nèi)部使用的晶振速度決定。當(dāng)測量結(jié)束后，DATA轉(zhuǎn)至低電平并進(jìn)入空閑模式?？刂破髟俅斡|發(fā)串行時鐘前，必須等待這個“數(shù)據(jù)備妥”信號到來才能讀出數(shù)據(jù)。檢測到的數(shù)據(jù)可以先被存儲起來，這樣控制器可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務(wù)，需要的時候再讀出數(shù)據(jù)。接著傳輸2個字節(jié)的測量數(shù)據(jù)和1個字節(jié)的CRC奇偶校驗。用CRC數(shù)據(jù)的確認(rèn)位，表明通訊結(jié)束。在測量和通訊結(jié)束后，DHT90自動轉(zhuǎn)入休眠模式。如果與DHT90通訊中斷，在DATA保持高電平時，可觸發(fā)9次或更多次串行SCK時鐘。

2 應(yīng)用
2．1 DHT90與單片機連接
采用數(shù)字式溫濕度傳感器可以制作一溫濕度實時顯示系統(tǒng)，如圖3所示。采用AT89S52單片機作為該系統(tǒng)的控制單元，傳感器采用DHT 90，此傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，另外SCK端用于單片機與DHT90之間的通訊同步，這里采用AT89S52的P3．7與DHT90的SCK相連，用P3．6與DATA端相連，Vcc接電源，CND接地，顯示模塊為LCD12864。單片機采集到米自DHT90的數(shù)據(jù)，經(jīng)過軟件線性擬合，最終送列LCD12864上顯示溫濕度數(shù)據(jù)。

2．2 DHT90測量流程圖及參考應(yīng)用程序
此系統(tǒng)硬件設(shè)計較為簡單，難點在于軟件的編寫。這里給出DHT90測量流程圖如圖4所示。

    DHT90的參考應(yīng)用程序如下所示：





3 結(jié)束語
    選用單片機為執(zhí)行器，溫濕度傳感器作為溫度、濕度檢測電路，顯示器件作為顯示電路制做的溫濕度測控系統(tǒng)，在蔬菜種植及溫濕度檢測中有廣泛的應(yīng)用。此外DHT90制作的產(chǎn)品在樓宇控制、家電產(chǎn)品、自動控制氣象站、暖通空調(diào)HVAC和環(huán)境臨測等測量場合均可適用。數(shù)字式溫濕度傳感器DHT90極低的功耗，使其成為在選擇溫濕度傳感器時的首選。