【实验】ESP32连接DHT11采集温湿度

设计简介

本设计是通过图灵哥ESP32S3的最小系统开发板，外挂DHT11传感器模块来采集温度与湿度，并通过串口打数据显示结果。

电路连接如下图所示

DHT11简介

DHT11传感器是一款常见的温湿度传感器，适用于家庭、办公室、实验室等环境中的温湿度监测。它具有体积小、功耗低、响应速度快、抗干扰能力强等特点。DHT11传感器通过独特的数字模块采集技术和温湿度传感技术，能够准确测量环境中的温度和湿度。

DHT11传感器包含一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，通过单总线接口与ESP32进行通信。其测量范围为湿度：20%-90%RH，温度：0℃-50℃，分辨率分别为1%RH和1℃。DHT11采用4针单排引脚封装，方便用户进行安装和调试。由于其简单易用、性价比高等优点，DHT11传感器在智能家居、自动控制、环境监测等领域得到了广泛应用。

DHT11引脚排列

以下是DHT11的引脚排列：

引脚1：VCC（正电源）

引脚2：DATA（数据线）

引脚3：未连接（NC，No Connect）

引脚4：GND（地）

DHT11时序特性

在实际应用中，DHT11的数据通信协议是基于主机（微控制器）通过DATA线发送开始信号，然后DHT11响应并传输温湿度数据。通信过程包括以下几个步骤：

1. 开始信号：主机拉低数据线至少18毫秒，然后拉高20-40微秒，以通知DHT11开始传输数据；
2. 响应信号：DHT11在检测到开始信号后，会拉低数据线80微秒作为响应，然后拉高数据线80微秒，准备发送数据；
3. 数据传输：DHT11通过改变数据线的状态来发送数据。每一位数据由50微秒的低电平和高电平组成，高电平的持续时间决定了数据位是0还是1（26-28微秒为0，70微秒为1）；
4. 数据校验：数据传输完成后，DHT11会发送一个校验和，以供主机验证数据的准确性。

由于DHT11的数据传输协议相对复杂，通常需要使用特定的库来简化与微控制器的通信过程。例如，在Arduino平台上，可以使用DHTlib或DHT sensor library等库来读取DHT11的数据。

代码实现

#include "DHT.h"

#define DHTPIN  6
#define DHTTYPE DHT11

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup() {
  Serial.begin(9600);//串口波特率选择9600
  Serial.println("DHT11 test");
  dht.begin();
}

void loop() {
  float h = dht.readHumidity();//读湿度
  float t = dht.readTemperature();//读温度(摄氏度)

  Serial.print("Humidity:");
  Serial.print(h);
  Serial.print("% Temperature:");
  Serial.print(t);
  Serial.println("℃\n");
  delay(2000);
}

实验现象

实验到此结束，感谢观看。