8 Bits para temperatura y 8 Bits para humedad

Transcripción

1 Sensor de humedad y temperatura. Número de parte: IM Descripción: El sensor de humedad y temperatura, es compatible con interfaces de 2.54mm, así como interfaces Grove. Cuenta con perforaciones estándar de M4 y protección para evitar daños hacia los pines I/O digitales de Arduino. Además, cuenta con un LED indicador de alimentación. Éste sensor cuenta entre sus características tiene un sensor de temperatura y humedad complejo con una señal de salida digital calibrada. Su operación de bus simple, tamaño pequeño y bajo consumo lo hace una solución ideal para ser usado en HVAC, automóviles, estaciones climatológicas, deshumidificadores y otras aplicaciones. Especificaciones Tamaño del PCB Interfaces compatibles Tensión de operación Rango de medición Resolución 22mm * 20.5mm * 1.6mm Pin de 2.54 e interfaces Grove 3.3 o 5 VDC 20-95%RH; 0-50ºC 8 Bits para temperatura y 8 Bits para humedad Características eléctricas Parámetro Mínimo Típico Máximo Unidades Tensión de operación VDC Corriente de operación (VCC=5V) ma Intervalo de muestreo s

2 Proceso de comunicación Se usa un formato de bus simple para la comunicación y sincronización entre MCU y el sensor DHT11. Un proceso de comunicación es de aproximadamente 4ms. Los datos consisten en partes decimales e integrales, el formato específico usado es descrito a continuación. La parte decimal se encuentra reservado para expansiones futuras por lo que cuentan con un valor de cero. El proceso de operación es el siguiente: Una transmisión completa consta de 40 bits, y el sensor mandará el bit más significativo al inicio. Formato de datos: 8 bit de datos RH integrales + 8 bits de datos RH decimaes + 8 bits de datos T integrales + 8 bits de datos T decimales + 8 Bits de suma de comprobación. Si la transmisión de datos es correcta, el check-sum (suma de comprobación) será enviado al final. Cuando MCU manda una señal de inicio, el sensor DHT11 cambia del modo de bajo consumo al modo activo. Una vez que la señal de inicio se ha completado, DHT11 envía una señal de respuesta de 40 bits y una señal de disparo para adquisición. Una vez que los datos son leídos,el DHT11 cambiará al modo de bajo consumo, hasta que reciba una señal de inicio del MCU nuevamente. El proceso de comunicación es mostrado en el siguiente diagrama. Un estado libre de datos en el bus simple es representado como un voltaje en alto. MCE necesita de regresar a estado bajo el bus por al menos 18ms para esperar por una respuesta del DHT11 para así asegurar que el DHT11 pueda detectar la señal. Una vez que DHT11 recibe la señal del MCU, esperará para enviar una respuesta de señal en estado bajo de 80µs hasta que la señal de inicio finalice. Después de que la señal de inicio termina, se ejecutará un retardo de 20-40µs, para después leer la señal del DHT11. Una vez que MCU envía la señal de inicio, se puede cambiar a modo de entrada o de salida en estado alto, mientras el bus es colocado en estado alto gracias a la resistencia de pull up.

3 Cuando el bus se encuentra en estado bajo, indica que el DHT11 ha enviado una señal de respuesta, después de la cual el bus se colocará en estado alto por 80µs. Cuando se envían los datos, cada bit de datos comienza con un nivel de voltaje bajo de 50µs y la longitud de la señal siguiente en estado alto determina si el bit de datos es 0 ó 1. El formato es mostrado en el siguiente diagrama. Si la señal de respuesta que es leída es de estado alto, DHT11 no responderá, por lo que será necesario comprobar las conexiones para descartar algún error de hardware. Después que el último bit de datos es transmitido, DHT11 colocará el bus en estado bajo por 50µs, después el bus se colocará en estado alto por el resistor de pull up dejando así un estado libre. Demostración Haciendo uso de la librería de DHT11, se conectará el puerto S del sensor de humedad electronic brick a la entrada A0 de Arduino, este código realizará lecturas de temperatura y humedad. En el siguiente link puede encontrar la librería de DHT11. ftp://imall.iteadstudio.com/electronic_brick/im /dc_im zip //Celsius to Fahrenheit conversion

4 double Fahrenheit(double celsius) return 1.8 * celsius + 32; //Celsius to Kelvin conversion double Kelvin(double celsius) return celsius ; // dewpoint function NOAA // reference: double dewpoint(double celsius, double humidity) double A0= /( celsius); double SUM = * (A0-1); SUM += * log10(a0); SUM += e-7 * (pow(10, (11.344*(1-1/A0)))-1) ; SUM += e-3 * (pow(10,( *(a0-1)))-1) ; SUM += log10( ); double VP = pow(10, SUM-3) * humidity; double T = log(vp/ ); // temp var return ( * T) / ( T); // delta max = wrt dewpoint() // 5x faster than dewpoint() // reference: double dewpointfast(double celsius, double humidity) double a = ; double b = 237.7;

5 double temp = (a * celsius) / (b + celsius) + log(humidity/100); double Td = (b * temp) / (a - temp); return Td; #include dht11 DHT11; #define DHT11PIN 14 void setup() Serial.begin(115200); Serial.println("DHT11 TEST PROGRAM "); Serial.print("LIBRARY VERSION: "); Serial.println(DHT11LIB_VERSION); Serial.println(); void loop() Serial.println("\n"); int chk = DHT11.read(DHT11PIN); Serial.print("Read sensor: "); switch (chk) case 0: Serial.println("OK"); break; case -1: Serial.println("Checksum error"); break; case -2: Serial.println("Time out error"); break; default: Serial.println("Unknown error"); break; Serial.print("Humidity (%): "); Serial.println((float)DHT11.humidity, 2);

6 Serial.print("Temperature (oc): "); Serial.println((float)DHT11.temperature, 2); Serial.print("Temperature (of): "); Serial.println(Fahrenheit(DHT11.temperature), 2); Serial.print("Temperature (K): "); Serial.println(Kelvin(DHT11.temperature), 2); Serial.print("Dew Point (oc): "); Serial.println(dewPoint(DHT11.temperature, DHT11.humidity)); Serial.print("Dew PointFast (oc): "); Serial.println(dewPointFast(DHT11.temperature, DHT11.humidity)); delay(2000); AG Electrónica S.A. de C.V. República del Salvador N 20 Segundo Piso Teléfono: Acotación: Escala Rev MAUM Rev 2. Tolerancia: Descripción: Sensor de humedad y temperatura ambiental Electronic Tolerancia: Fecha: 05 /05/2014 Número de parte: IM