DHT11/DHT22 PASO A PASO

 

    El sensor DHT11 es un dispositivo que se utiliza para medir la temperatura y la humedad del ambiente. Su principio de funcionamiento se basa en la utilización de un sensor capacitivo de humedad y un termistor de temperatura.

    Aquí te explico cómo funciona en detalle:

• Sensor Capacitivo de Humedad: El sensor de humedad del DHT11 utiliza un material sensible a la humedad que cambia su capacidad eléctrica en función de la cantidad de agua en el aire. Este material sensible está colocado entre dos placas conductoras. Cuando la humedad del aire aumenta, el material sensible absorbe agua y su capacidad dieléctrica cambia, lo que a su vez cambia la capacitancia entre las placas. El circuito electrónico interno mide este cambio de capacitancia y lo convierte en un valor de humedad relativa.

• Termistor de Temperatura: El DHT11 también contiene un termistor, que es un componente cuya resistencia eléctrica cambia en función de la temperatura. El termistor del sensor DHT11 es del tipo NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo), lo que significa que su resistencia disminuye cuando la temperatura aumenta y viceversa. El circuito interno mide esta variación de resistencia del termistor y la convierte en una lectura de temperatura.

• Circuito de Control y Comunicación: El sensor DHT11 incluye un microcontrolador interno que se encarga de controlar tanto el sensor de humedad como el termistor de temperatura. Este microcontrolador también se encarga de realizar las conversiones necesarias para transformar las variaciones de capacitancia y resistencia en valores de humedad relativa y temperatura. Además, el DHT11 está diseñado para comunicarse con el exterior a través de un único pin de datos, utilizando un protocolo de comunicación propio.

• Protocolo de Comunicación: El sensor DHT11 utiliza un protocolo de comunicación de una sola línea para enviar los datos de temperatura y humedad al dispositivo externo (como un microcontrolador o una computadora). Durante la transmisión de datos, el DHT11 realiza una secuencia de pulsos digitales que representan la información de temperatura y humedad.

    En resumen, el principio de funcionamiento del sensor DHT11 se basa en la medición de cambios en la capacitancia de su sensor de humedad y en la variación de resistencia de su termistor de temperatura. Un microcontrolador interno se encarga de convertir estas variaciones en valores de humedad relativa y temperatura, y luego utiliza un protocolo de comunicación para transmitir estos valores a dispositivos externos.

Como realiza la transmisión de los datos?    

    El sensor DHT11 utiliza un protocolo de comunicación de una sola línea para transmitir los datos de temperatura y humedad al dispositivo externo. El protocolo implica una secuencia de pulsos digitales que representan la información medida por el sensor. A continuación, te describo el proceso de transmisión de datos del DHT11:

• Solicitud de Lectura: Para iniciar la comunicación, el dispositivo externo (como un microcontrolador) envía una señal de solicitud al sensor DHT11. Esta señal consiste en un pulso de baja duración (por lo general, unos pocos microsegundos) seguido de un nivel alto (lógica 1). El pulso de baja duración le indica al DHT11 que el dispositivo externo está listo para recibir datos.

• Respuesta del DHT11: Después de recibir la señal de solicitud, el DHT11 responde al dispositivo externo enviando una señal de respuesta. Esta respuesta también consta de un pulso de baja duración (unos 20-40 microsegundos) seguido de un nivel alto (lógica 1).
  
• Transmisión de Datos: Una vez que se ha establecido la comunicación, el DHT11 comienza a transmitir los datos de temperatura y humedad. Los datos se transmiten bit a bit, comenzando por el bit más significativo. Cada bit se representa mediante la duración de un pulso de nivel alto:
• Un bit 0 se representa con un pulso de alta duración (unos 26-28 microsegundos) seguido de un pulso bajo (unos 70 microsegundos).
• Un bit 1 se representa con un pulso de alta duración (unos 70 microsegundos) seguido de un pulso bajo (unos 26-28 microsegundos).
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• Formato de Transmisión: El DHT11 transmite un total de 40 bits de datos en un orden específico. Los primeros 16 bits corresponden a la parte entera de la humedad, los siguientes 16 bits a la parte decimal de la humedad, los siguientes 16 bits a la parte entera de la temperatura y los últimos 16 bits a la parte decimal de la temperatura. Estos bits son leídos por el dispositivo externo y luego procesados para calcular los valores reales de humedad y temperatura.

• Checksum: Después de transmitir los 40 bits de datos, el DHT11 también envía un bit de paridad de verificación (checksum) para asegurar la integridad de los datos. El dispositivo externo utiliza estos datos y el checksum para verificar que la transmisión fue exitosa y que los datos son válidos.

    Una vez que se ha transmitido toda la información y verificado la integridad de los datos, el dispositivo externo puede realizar los cálculos necesarios para obtener los valores reales de humedad y temperatura a partir de los bits recibidos.