16. Lesson: Cảm biến nhiệt độ (DHT11)
Last updated
Last updated
Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm kỹ thuật số DHT11 bên trong chứa một con chip thực hiện chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số và phát ra tín hiệu kỹ thuật số với nhiệt độ và độ ẩm, tương thích với bất kỳ MCU nào, lý tưởng cho những ai muốn một số nội dung ghi dữ liệu cơ bản. Nó rất phổ biến đối với những người có sở thích điện tử vì nó rất rẻ nhưng vẫn mang lại hiệu suất tuyệt vời.
Trong bài học này, trước tiên chúng ta sẽ tìm hiểu một chút về độ ẩm, sau đó chúng ta sẽ giải thích cách DHT11 đo độ ẩm. Sau đó, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách kết nối DHT11 với micro bit và cung cấp cho bạn một số mã ví dụ để bạn có thể sử dụng DHT11 trong các dự án của riêng mình.
1x vi:bit
1x Cáp USB Micro B
Đột phá 1x micro:bit (có Tiêu đề)
1x Bảng mạch
Dây nhảy 5x
1x Mô-đun DHT11
DHT11 là cảm biến nhiệt độ và độ ẩm kỹ thuật số cơ bản, chi phí cực thấp. Nó sử dụng cảm biến độ ẩm điện dung và nhiệt điện trở để đo không khí xung quanh, đồng thời phát ra tín hiệu số trên chân dữ liệu (không cần chân đầu vào analog). Cách sử dụng khá đơn giản nhưng đòi hỏi phải tính toán thời gian cẩn thận để lấy dữ liệu.
Chỉ có ba chân có sẵn để sử dụng: VCC, GND và DATA. Quá trình giao tiếp bắt đầu bằng việc đường DATA gửi tín hiệu bắt đầu đến DHT11, DHT11 nhận tín hiệu và trả về tín hiệu trả lời. Sau đó, máy chủ nhận được tín hiệu trả lời và bắt đầu nhận dữ liệu độ ẩm 40 bit (số nguyên độ ẩm 8 bit + số thập phân độ ẩm 8 bit + số nguyên nhiệt độ 8 bit + số thập phân nhiệt độ 8 bit + tổng kiểm tra 8 bit).
DHT11 đo độ ẩm tương đối . Độ ẩm tương đối là lượng hơi nước trong không khí so với điểm bão hòa của hơi nước trong không khí. Tại điểm bão hòa, hơi nước bắt đầu ngưng tụ và tích tụ trên bề mặt tạo thành sương.
Điểm bão hòa thay đổi theo nhiệt độ không khí. Không khí lạnh có thể giữ ít hơi nước hơn trước khi bão hòa và không khí nóng có thể giữ nhiều hơi nước hơn trước khi bão hòa.
Công thức tính độ ẩm tương đối là:
Độ ẩm tương đối được biểu thị bằng phần trăm. Ở 100% RH, sự ngưng tụ xảy ra và ở 0% RH, không khí khô hoàn toàn.
DHT11 phát hiện hơi nước bằng cách đo điện trở giữa hai điện cực. Thành phần cảm biến độ ẩm là chất nền giữ ẩm với các điện cực được áp dụng trên bề mặt. Khi hơi nước được hấp thụ bởi chất nền, các ion được giải phóng bởi chất nền làm tăng độ dẫn điện giữa các điện cực. Sự thay đổi điện trở giữa hai điện cực tỷ lệ thuận với độ ẩm tương đối. Độ ẩm tương đối cao hơn làm giảm điện trở giữa các điện cực, trong khi độ ẩm tương đối thấp hơn làm tăng điện trở giữa các điện cực.
DHT11 đo nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt độ NTC (nhiệt điện trở) gắn trên bề mặt được tích hợp trong thiết bị.
Khi lớp vỏ nhựa được tháo ra, bạn có thể thấy các điện cực được gắn vào đế, một IC gắn ở mặt sau của thiết bị sẽ chuyển đổi phép đo điện trở thành độ ẩm tương đối. Nó cũng lưu trữ các hệ số hiệu chuẩn và điều khiển việc truyền tín hiệu dữ liệu giữa DHT11 và Arduino:
Đột phá Microbit
Cảm biến DHT11
3,3v
VCC
P0
DỮ LIỆU
GND
Đất
Sao chép và dán hoặc tạo lại mã sau vào trình soạn thảo MakeCode của riêng bạn bằng cách nhấp vào biểu tượng mở ở góc trên bên phải của cửa sổ trình soạn thảo. Bạn cũng có thể tải xuống ví dụ này bằng cách nhấp vào nút tải xuống ở góc dưới bên phải của cửa sổ mã.
Giá trị nhiệt độ và độ ẩm đang cuộn trên màn hình micro:bit.
Nếu bạn không quen với việc viết mã, đừng lo lắng. Đầu tiên, bạn có thể nhập liên kết này: để lấy tham chiếu về khối microbit.
