基于stm32单片机的DHT11温湿度模块使用_dht11模块

目录

一、DHT11模块介绍

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一、DHT11模块介绍

1、DHT11功能

2、DHT11数据传输

二、使用方法

1、时序介绍

2、数据包发送

3、代码实现

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一、DHT11模块介绍

1、DHT11功能

对于温湿度模块来说，DHT11算是很经典的了，使用起来比较简单，但相对的功能上也没有那么强大。DHT11的湿度测量精度范围为20-90%RH（相对湿度），温度测量精度范围为0-50°C。但需要注意的是，DHT11的精度可能会受到环境因素的影响，如温度变化、湿度变化、气流等。因此，在使用DHT11进行测量时，应该尽量选择稳定的环境条件，以提高测量的准确度。

 

 DTH11有三个引脚的，也有四个引脚的，通常4个引脚的NC那个引脚也用不到，所以3个引脚的就够我们使用了。使用时把GND接地，VDD电源电压接高电平就行了，DATA则连上具体要用的单片机的GPIO口的引脚上。

2、DHT11数据传输

DHT11模块使用单线制数字信号串行通信。该通信协议称为DHT协议。在该协议中，DHT11模块只需要一根数据线就可以和主控设备进行通信。主控设备发送起始信号，DHT11响应并发送数据。每个数据包由40位二进制数据组成，其中包括16位湿度数据、16位温度数据和8位校验和。发送时序和接收时序都是非常重要的因素，对数据的准确性有很大影响。

二、使用方法

1、时序介绍

首先主机发送开始信号，即：拉低数据线，保持至少18ms时间t1，然后拉高数据线至少20~40us时间t2，然后读取DHT11的响应，正常的话，DHT11会拉低数据线，保持40~50us时间t3，作为响应信号，然后DHT11拉高数据线，保持40~50us时间t4后，开始输出数据。（如下图所示）

输出数据0，1的时序图如下：

DHT11会先拉低数据线12~14us时间，然后拉高数据线26~28us时间表示输出'0'；在接着会重复的拉低数据线发送下一个bit，同样先拉低数据线至少12~14us时间，然后再拉高数据线至少116~118us的时间表示发送‘1’

2、数据包发送

通常发送40bit数据（5字节数据）来传送所检测到的温湿度数据。

数据格式：40bit数据=8位湿度整数+8位湿度小数+8位温度整数+8位温度小数+8位校验位；

例子：接收40位bit数据如下：

0000  0010      0000  0010          0000  0001    0000  0010          0000  0111

                湿度数据                                    温度数据                        校验和

 湿度高8位 + 湿度低8位 + 温度高8位 + 温度低8位  = 校验和

例如：0000 0001+0000 0010+0011 0001+0000 0010=0011 0110

二进制湿度数据0000  0010  0000 0010==>转化为十进制：514，除于10即为湿度值；

湿度=51.4%RH

二进制温度数据0000  0001  0000 0010==>转化为十进制：258，除于10即为湿度值；

温度=25.8℃

当温度低于0℃时温度数据的低八位最高位置1

例如：-34.1℃表示为 0010 0010 1000 0001

3、代码实现

 DHT11.c:

#include "stm32f10x.h"
#include "DHT11.h"
 
void DHT11_IO_IN(void)//温湿度模块端口输入初始化
{
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);//端口复用
 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
 
void DHT11_IO_OUT(void)//温湿度模块端口输出初始化
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
 
//复位DHT11
void DHT11_Rst(void)
{
    DHT11_IO_OUT();                      //SET OUTPUT
    GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9)
    DelayXms(20);                        //拉低至少18ms
    GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);      
    DelayUs(30);                         //主机拉高20~40us
}
 
//等待DHT11的回应
//返回1:未检测到DHT11的存在
//返回0:存在
u8 DHT11_Check(void)
{
    u8 retry = 0; //定义临时变量
    DHT11_IO_IN();//SET INPUT
    while ((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_9) == 1) && retry < 100) //DHT11会拉低40~80us
    {
        retry++;
        DelayUs(1);
    };
    if(retry >= 100)return 1;
    else retry = 0;
    while ((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_9) == 0) && retry < 100) //DHT11拉低后会再次拉高40~80us
    {
        retry++;
        DelayUs(1);
    };
    if(retry >= 100)return 1;
    return 0;
}
//从DHT11读取一个位
//返回值：1/0
u8 DHT11_Read_Bit(void)
{
    u8 retry = 0;
    while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_9) == 1) && retry < 100) //等待变为低电平
    {
        retry++;
        DelayUs(1);
    }
    retry = 0;
    while((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_9) == 0) && retry < 100) //等待变高电平
    {
        retry++;
        DelayUs(1);
    }
    DelayUs(40);//等待40us
    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_9) == 1)
        return 1;
    else
        return 0;
}
//从DHT11读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DHT11_Read_Byte(void)
{
    u8 i, dat;
    dat = 0;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        dat <<= 1;
        dat |= DHT11_Read_Bit();
    }
    return dat;
}
 
//从DHT11读取一次数据
//temp:温度值(范围:0~50°)
//humi:湿度值(范围:20%~90%)
//返回值：0,正常;1,读取失败
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp, u8 *humi)
{
    u8 buf[5];
    u8 i;
    DHT11_Rst();
    if(DHT11_Check() == 0)
    {
        for(i = 0; i < 5; i++) //读取40位数据
        {
            buf[i] = DHT11_Read_Byte();
        }
        if((buf[0] + buf[1] + buf[2] + buf[3]) == buf[4])
        {
            *humi = buf[0];//小数部分不再计算
            *temp = buf[2];//小数部分不再计算
        }
    }
    else return 1;
    return 0;
}
//初始化DHT11的IO口  同时检测DHT11的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在
void DHT11_Init(void)
{
    DHT11_Rst();  //复位DHT11
    DHT11_Check();//等待DHT11的回应
}

 main.c:

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "bmp.h"//汉字库
#include "DHT11.h"
#include "usart.h"	 
 
int main(void)
{
 
	u8 wd=0;      
  u8 sd=0;
 
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  Delay_Init();
  uart_init(115200);
  
	DHT11_Init();
	
	OLED_Init();
	OLED_ColorTurn(0);//0正常显示，1 反色显示
  OLED_DisplayTurn(0);//0正常显示 1 屏幕翻转显示
	while(1)
	{
		
		DHT11_Read_Data(&wd,&sd);//读取温湿度值    
 
			
		printf("当前环境温度: %d ℃\r\n",wd);      //串口打印温湿度
		printf("当前环境湿度: %d %%\r\n",sd);
		
		
		OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1); //温 x,y
		OLED_ShowChinese(18,0,1,16,1);//度
		OLED_ShowNum(50,0,wd,2,16,1);     //显示温度值
		OLED_ShowString(36,0,":",16,1);
		
		OLED_ShowChinese(0,16,2,16,1);//湿
		OLED_ShowChinese(18,16,1,16,1);//度	
		OLED_ShowNum(50,16,sd,2,16,1);    //显示湿度值
		OLED_ShowString(36,16,":",16,1);  
		OLED_ShowString(68,16,"%",16,1);   //
		delay_ms(1000);
 
		OLED_Refresh();
 
	}
}