基于DHT11温湿度传感器和nf24l01模块的多点数据采集.docx

基于DHT11传感器和Nrf24L01模块的多点温湿度采集系统 设计背景 农业大棚种植具有大范围，温湿度要求高的特点。温度，湿度严重影响农作物的生长与产量，所以，对其的测量出其重要。基于这样的考虑，设计了该套多点温湿度采集无线传输系统。 系统构成 该系统由89C52RC单片机、DHT11温湿度传感器、Nrf24L01无线传输模块构成。具有多点温湿度采集、汇总的特点（本实验采用两个点采集汇总一点完成） 8 8 9 C 5 2 R C Nrf24L01无线传输模块 Nrf24L01无线传输模块 DHT11温湿度传感器 接受点 Nrf24L01无线传输模块 Nrf24L01无线传输模块 硬件设计 DHT11传感器简介 DHT11产品概述 DHT11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。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个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DHT11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。 （1）传感器性能说明 参数 条件 Min Typ Max 单位 湿度 分辨率 1 1 1 %RH 8 Bit 重复性 ±1 %RH 精度 25℃ ±4 %RH 0－50℃ ±5 %RH 互换性 可完全互换 量程范围 0℃ 30 90 %RH 25℃ 20 90 %RH 50℃ 20 80 %RH 响应时间 1/e(63%)25℃，1m/s 空气 6 10 15 S 迟滞 ±1 %RH 长期稳定性 典型值 ±1 %RH/yr 温度 分辨率 1 1 1 ℃ 8 8 8 Bit 重复性 ±1 ℃ 精度 ±1 ±2 ℃ 量程范围 0 50 ℃ 响应时间 1/e(63%) 6 30 S （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 （3）电源引脚 DHT11的供电电压为 3－5.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。 （4）串行接口 (单线双向) DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 +8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。 1.通讯过程如图1所示 图1 总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。 图2 总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。 数字0信号表示方法如图4所示 图4 数字1信号表示方法.如图