溫濕度傳感器的原理及應(yīng)用

摘要：介紹了溫濕度傳感器DHT90的主要特點(diǎn)、工作原理、典型應(yīng)用實(shí)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(diǎn)
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(duì)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(hào)處理集成起來(lái)，輸出的是全標(biāo)定的數(shù)字信號(hào)。可以同時(shí)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(jiǎn)單。且該產(chǎn)品具有體積小、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。
DHT90的主要特點(diǎn)：
(1)測(cè)濕范圍：0～100％RH；
(2)測(cè)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(shuō)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(duì)傳感器發(fā)送任何命令。1端為串行時(shí)鐘輸入端，作用是實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)同步通訊。串行數(shù)據(jù)輸入端DATA在使用時(shí)通常外接一個(gè)10 kΩ的上拉電阻，將信號(hào)提拉至高電平，數(shù)據(jù)傳輸期間，在SCK高電平時(shí)，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(shí)單片機(jī)要按照傳感器的協(xié)議工作。
1．3 DHT90 時(shí)序及命令集
為了與DHT90建立最佳通信效果，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循其時(shí)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(dòng)它的傳輸時(shí)序圖。

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