温湿度传感器DHT11的STM32驱动实现_stm32驱动dht11温度传感器

1.DHT11简介

DHT11是一款性价比极高的温湿度传感器，其温度测量范围：0-50℃，测量误差：±2℃；湿度测量范围：20-90%RH，测量误差：±5%RH。尽管其精度不高，但是可以满足大部分应用场合。为了通过DHT11读取温湿度，我们更关心的是其与单片机的通信问题，DHT11共有三个引脚，其中VCC与GND是电源引脚，DIO是通信引脚，由于其只需要一根线就可以通信，又称为单总线通信。有关DTH11单总线通信的协议，可参考：https://blog.csdn.net/qq_21990661/article/details/81043121。

2.硬件连接

在STM32 MCU和DHT11的通信中，采用任意一个普通I/O口即可，DHT11的VCC接3.3V，GND连接到地，这里采用DHT11模块，模块在某宝可以买到，基本上加邮费都不超过10元。具体的硬件连接原理图如下：

3.软件实现

软件在实现上只需要按照协议进行编写即可，网上参考资料也比较多，dht11的驱动文件由.c和.h共同完成，这里采用的通信I/O为单片机的PA12引脚，其主要内容参考如下：

1. dht11.h

/**********************************************************************************************************
author:      芯晟科电子
date  :      2020/05/03
copyright :  2020-2030  
**********************************************************************************************************/
#ifndef _DTH11_H
#define _DTH11_H


#include "stm32f10x.h"

#include "delay.h"

#include "string.h"

//引脚方向设置
#define DTH11_IO_IN()  {GPIOA->CRH&=0XFFF0FFFF;GPIOA->CRH|=0X00080000;GPIOA->ODR|=1<<12;}  
#define DTH11_IO_OUT() {GPIOA->CRH&=0XFFF0FFFF;GPIOA->CRH|=0x00030000;}

//位操作-PA12
#define DTH11_DQ_OUT  *((volatile uint32_t*)( 0x42000000+  ((0x10000+0x0800+0x0c)<<5) + (12<<2))) 
#define	DTH11_DQ_IN   *((volatile uint32_t*)( 0x42000000+  ((0x10000+0x0800+0x08)<<5) + (12<<2))) 
	
typedef struct
{
	uint8_t humi;
	uint8_t temp;
} DefType_DTH11;

void dth11_init(void);
void dth11_rst(void);
uint8_t dth11_check(void);
uint8_t dth11_ReadBit(void);
uint8_t dth11_ReadByte(void);
void dth11_ReadData(DefType_DTH11* pTemp);
#endif
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2. dht11.c

/**********************************************************************************************************
author:      芯晟科电子
date  :      2020/05/03
copyright :  2020-2030  
**********************************************************************************************************/
#include "dth11.h"


void dth11_init(void)
{
	RCC->APB2ENR|=1<<2;
	GPIOA->CRH&=0XFFF0FFFF;
	GPIOA->CRH|=0X00030000;
	DTH11_DQ_OUT=1;	
	dth11_rst();
	dth11_check();
	delay_ms(300);
}

void dth11_rst(void)
{
	DTH11_IO_OUT();
	DTH11_DQ_OUT=0;
	delay_ms(20);
	DTH11_DQ_OUT=1;
	delay_us(30);
}


// if return 0--yes     return 1--no no no
uint8_t dth11_check(void)
{
	uint8_t retry=0;
	DTH11_IO_IN();
	while(DTH11_DQ_IN&&retry<100)
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	}
	if(retry>=100)    return 1;
	else retry=0;
  while ((!DTH11_DQ_IN)&&(retry<100))
  {
    retry++;
    delay_us(1);
  }
  if(retry>=100)    return 1;
	return 0;
}


uint8_t dth11_ReadBit(void) 			 
{
    uint8_t retry=0;
    while(DTH11_DQ_IN&&retry<100)
    {
        retry++;
        delay_us(1);
    }
    retry=0;
    while((!DTH11_DQ_IN)&&(retry<100))
    {
        retry++;
        delay_us(1);
    }
    delay_us(40);
    if(DTH11_DQ_IN) return 1;
    else return 0;		   
}


uint8_t dth11_ReadByte(void)    
{        
    uint8_t i,dat=0;
    for (i=0;i<8;i++) 
    {
        dat<<=1; 
        dat|=dth11_ReadBit();
    }						    
    return dat;
}

void dth11_ReadData(DefType_DTH11 *pTemp)    
{        
    uint8_t buf[5];
    uint8_t i;
    dth11_rst();
    if(dth11_check()==0)
    {
        for(i=0;i<5;i++)
        {
          buf[i]=dth11_ReadByte();
        }
        if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
        {
           pTemp->humi=buf[0];
           pTemp->temp=buf[2];
        }
    } 
}

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3. main.c

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author:      芯晟科电子
date  :      2020/05/03
copyright :  2020-2030  
**********************************************************************************************************/
#include "gui.h"
#include "core_cm3.h"
#include "dth11.h"
#include "delay.h"

int main(void)
{
	DefType_DTH11 temp_humi={0};
	SystemInit();
	delay_init();
	gui_init();
	dth11_init();
	
	gui_printf(0,0,gb16,white,black,"   T&H System   ");
	delay_ms(1000);
	gui_printf(6,18,gb24,white,black," Welcome!");
	delay_ms(1000);
	gui_printf(5,48,gb12,white,black,"        ---by XISKO");
	delay_ms(1000); delay_ms(1000);
	gui_clear(black);
	gui_printf(24,0,gb16,white,black,"温湿度测量");
	gui_draw_bitmap(92,18,th_icon);
	while(1)
	{
		 dth11_ReadData(&temp_humi);
		 gui_printf(0,16,gb24,white,black,"T: %2d",temp_humi.temp);
		 gui_printf(62,18,gb16,white,black,"℃");
		 gui_printf(0,40,gb24,white,black,"H: %2d",temp_humi.humi);
		 gui_printf(65,42,gb16,white,black,"%%");
		 delay_ms(200);
	}
}
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4.实验结果

将代码编绎后下载到开发板中，结果如下图所示：