DHT11 : collecter la température et l’humidité de l’air

Une surprenante trouvaille

Description du composant DHT11

Caractéristiques techniques

Montage

Protocole

Structure de données

• 1 octet pour la valeur entière de l’humidité

• 1 octet pour la valeur décimale de l’humidité

• 1 octet pour la valeur entière de la température

• 1 octet pour la valeur décimale de la température

• 1 octet final qui sert de somme de contrôle.

Une approche compréhensive

#define PIN_DHT 7
unsigned long init_chronos = 0;
unsigned long chronos_step_1 = 0;
unsigned long chronos_step_2 = 0;

int elapsed_step_1 = 0;
int elapsed_step_2 = 0;

void wakeUpDHT();

void setup() {
  //Amorce de la communication série
  Serial.begin(9600);

  //Paramétrage initale du port en mode INPUT
  pinMode(PIN_DHT, OUTPUT);

  //On met le port à haut pour une durée de sécurité
  digitalWrite(PIN_DHT, HIGH);
  delay(1000);

  //On appelle notre fonction de test
  wakeUpDHT();
}

void loop() {

}

void wakeUpDHT(){
  //On coupe le courant sur le port de données (STEP 00)
  digitalWrite(PIN_DHT, LOW);

  //On attend une periode de plus de 18 ms
  delay(20);

  //On repasse à l'état haut (STEP 01)
  digitalWrite(PIN_DHT, HIGH);

  //On attend 30µs
  delayMicroseconds(30);

  //On change le mode du port (STEP 02)
  pinMode(PIN_DHT, INPUT);
  
  //Boucle qui attend que se soit le DHT qui change la tension à LOW (BOUCLE 01)
  while(digitalRead(PIN_DHT) == HIGH);

  //On lance le chronometre #CHRONOS_00 (Attention, sur une UNO, micros() est précis a 4 microseconde)
  init_chronos = micros();

  //Boucle qui attend que se soit le DHT qui change la tension à HIGH (BOUCLE 02)
  //Devrai durer environ 80µs
  while(digitalRead(PIN_DHT) == LOW);

  //On collecte le premier relevé du chonometre #CHRONOS_01
  chronos_step_1 = micros();

  //Boucle qui attend que se soit le DHT qui change la tension à LOW (BOUCLE 03)
  //Devrai durer environ 80µs
  while(digitalRead(PIN_DHT) == HIGH);

  //On collecte le deuxieme relevé du chonometre #CHRONOS_02
  chronos_step_2 = micros();
  
  //A ce stade le DHT va commencer à envoyer de la data.
  //Pour cette premiere demonstration on ignore la data mais on affiche les valeurs de chronometre
  elapsed_step_1 = chronos_step_1 - init_chronos;
  elapsed_step_2 = chronos_step_2 - chronos_step_1;

  Serial.println(elapsed_step_1);
  Serial.println(elapsed_step_2);
}

La version définitive

#define PIN_DHT 7

//Variable qui contiendra les 5 octets recu du DHT
byte data_DHT[5];

//Variable qui contiendra les messages a afficher de l'humidité et de la température
char message[42];

//Déclaration des signatures des fonctions que nous utilisons
void wakeUpDHT();
void readDataFromDHT();
byte readSingleByte();
bool checkDataIntegrity();

void setup() {
  //Amorce de la communication série
  Serial.begin(9600);

  //Paramétrage initale du port en mode INPUT
  pinMode(PIN_DHT, OUTPUT);

  //On met le port à haut pour une durée initiale de sécurité
  digitalWrite(PIN_DHT, HIGH);
  delay(1000);
}

void loop() {
  //On reveil le DHT
  wakeUpDHT();

  //Reveillé, on lit les 5 octets qu'il va nous envoyer
  readDataFromDHT();

  //On affiche les valeurs recu sur le moniteur série
  if(checkDataIntegrity()){
    sprintf(message, "Humidité : %u.%u%% - Température : %u.%u°C", data_DHT[0], data_DHT[1], data_DHT[2], data_DHT[3]);
    Serial.println(message);
    
  }
  else{
    Serial.println("read error");
  }

  //On attend 1 seconde avant de relire
  delay(1000);
}

void wakeUpDHT(){
  //On coupe le courant sur la port de données
  digitalWrite(PIN_DHT, LOW);

  //On attend une periode de plus de 18 ms
  delay(20);

  //On repasse à l'état haut (STEP 01)
  digitalWrite(PIN_DHT, HIGH);

  //On attend 30µs
  delayMicroseconds(30);

  //On change le mode du port (STEP 02)
  pinMode(PIN_DHT, INPUT);
  
  //Boucle qui attend que se soit le DHT qui change la tension à LOW (BOUCLE 01)
  while(digitalRead(PIN_DHT) == HIGH);

  //Boucle qui attend que se soit le DHT qui change la tension à HIGH (BOUCLE 02) (environ 80µs)
  while(digitalRead(PIN_DHT) == LOW);

  //Boucle qui attend que se soit le DHT qui change la tension à LOW (BOUCLE 03) (environ 80µs)
  while(digitalRead(PIN_DHT) == HIGH);
}

void readDataFromDHT(){
  //On amorce la lecture de 5 octets que l'on va recevoir du DHT
  for(byte i = 0; i < 5; i++){
    data_DHT[i] = readSingleByte();
  }
  //Une fois la lecture des 5 octets terminé on se remet dans l'etat pour la prochaine lecture
  pinMode(PIN_DHT, OUTPUT);

  //En remetant le port à l'etat haut, on force DHT à se remetre à dormir.
  digitalWrite(PIN_DHT, HIGH);
}

byte readSingleByte(){
  //Variable qui va stocker l'octet en cours de lecture
  byte byte_read = 0;
  
  //Pour former un octet entier on va avoir besoin de lire 8bits consécutifs
  for (byte i = 0; i < 8; i++) {
    //Boucle qui attend que le DHT change la tension à HIGH (BOUCLE 01)
    while(digitalRead(PIN_DHT) == LOW);
    
    //Attente de 40µs
    delayMicroseconds(40);

    //Si apres 40µs le signal est toujours à HIGH on peux en conclure que le bit que l'on vient
    //de recevoir est un 1, dans le cas contraire, c'etait un 0 et on a juste à ignorer ce tour
    //de boucle
    if(digitalRead(PIN_DHT) == HIGH){
      //on utilise 2 opérateurs binaire pour enregistrer le résultat dans l'octet en cours
      byte_read |= (1 << (7 - i));
      //si le signal est a HIGH, nous devons attendre la fin pour passer au prochain tour de boucle
      while(digitalRead(PIN_DHT) == HIGH);
    }
  }
  //L'octet entierement lu, nous renvoyons le résultat
  return byte_read;
}

bool checkDataIntegrity(){
  //Si la donnée n'est pas corrompu, data_DHT[4] est censé etre la somme du reste du tableau
  if(data_DHT[4] - data_DHT[3] - data_DHT[2] - data_DHT[1] - data_DHT[0] == 0){
    return true;
  }
  return false;
}