当前位置:   article > 正文

STM32+DHT11采集温湿度传感器数据_32+dht11】

32+dht11】

1. DHT11介绍

        DHT11 是一款湿温度一体化的数字传感器。该传感器包括一个电阻式测湿元件和一个 NTC
测温元件,并与一个高性能 8 位单片机相连接。通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够
实时的采集本地湿度和温度。 DHT11 与单片机之间能采用简单的单总线进行通信,仅仅需要一
I/O 口。传感器内部湿度和温度数据 40Bit 的数据一次性传给单片机,数据采用校验和方式
进行校验,有效的保证数据传输的准确性。 DHT11 功耗很低, 5V 电源电压下,工作平均最大
电流 0.5mA
DHT11 的技术参数如下:
工作电压范围: 3.3V-5.5V
工作电流 :平均 0.5mA
输出:单总线数字信号
测量范围:湿度 20~90 RH ,温度 0~50
精度 :湿度± 5% ,温度± 2
分辨率 :湿度 1% ,温度 1
DHT11 的管脚排列如下图 :

        DHT11 数字湿温度传感器采用单总线数据格式。即,单个数据引脚端口完成输入输出双向
传输。其数据包由 5Byte 40Bit )组成。数据分小数部分和整数部分,一次完整的数据传输为
40bit ,高位先出。 DHT11 的数据格式为: 8bit 湿度整数数据 +8bit 湿度小数数据 +8bit 温度整数
数据 +8bit 温度小数数据 +8bit 校验和。其中校验和数据为前四个字节相加。 传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数据( 湿度、温度、整数、小数 ) 之间应该分开 处理。

由以上数据就可得到湿度和温度的值,计算方法:
湿度 = byte4 . byte3=45.0 ( RH)
温度 = byte2 . byte1=28.0 ( )
校验 = byte4+ byte3+ byte2+ byte1=73(= 湿度 + 温度 )( 校验正确 )。
可以看出, DHT11 的数据格式是十分简单的, DHT11 MCU 的一次通信最大为 3ms 左右,
建议主机连续读取时间间隔不要小于 100ms

2. DHT11 的传输时序

DHT11 的数据发送流程如图:
首先主机发送开始信号,即:拉低数据线,保持 t1 (至少 18ms )时间,然后拉高数据线 t2
20~40us )时间,然后读取 DHT11 的响应,正常的话, DHT11 会拉低数据线,保持 t3 40~50us )时间,作为响应信号,然后 DHT11 拉高数据线,保持 t4 40~50us )时间后,开始输出数据。
DHT11 输出数字‘ 0 ’的时序如图:

 DHT11 输出数字‘1’的时序如图:

 3. STM32程序编写

硬件连接:

使用的单片机型号是:STM32F103C8T6

引脚连接:

+ 接 5V

- 接 GND

S 接 PB12

程序编写:

ht11.c:

实现了DHT11传感器读取温湿度数据的功能,具体实现流程如下:

  1. 定义DHT11的引脚号和初始化GPIO的函数,包括输出模式和输入模式的初始化。

  2. 定义发送开始信号的函数,即先将DQ拉低20ms以上,再拉高20~40us,以唤醒DHT11。

  3. 定义检测DHT11回应的函数,即等待DHT11将DQ拉低40~80us,再拉高40~80us,如果在100次内没有检测到DHT11回应,则返回1表示未检测到。

  4. 定义从DHT11读取一个位的函数,即等待DQ变为低电平,再等待变高电平,最后延时40us,返回读取到的值。

  5. 定义从DHT11读取一个字节的函数,即调用8次读取一个位的函数,将8个位组成一个字节,返回读取到的字节。

  6. 定义从DHT11读取一次数据的函数,即调用发送开始信号的函数后,如果检测到DHT11回应,则调用读取一个字节的函数读取40位数据,并计算校验和,如果校验和正确,则将湿度值和温度值分别存到humi和temp指针所指的变量中,返回0表示读取成功,否则返回1表示读取失败。

        需要注意的是,DHT11的一次通讯时间最大为3ms,主机连续采样间隔建议不小于100ms,因此在使用此段代码时,需要在主程序中控制采样时间间隔,避免频繁读取导致DHT11无法正常工作。

  1. #include "dht11.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "stm32f10x.h"
  4. //
  5. //DHT11一次通讯时间最大3ms,主机连续采样间隔建议不小于100ms。
  6. //
  7. //输出模式
  8. void DHT11_GPIO_Init_OUT(void)
  9. {
  10. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  11. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
  12. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
  13. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
  14. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  15. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  16. }
  17. //输入模式
  18. void DHT11_GPIO_Init_IN(void)
  19. {
  20. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  21. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
  22. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
  23. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
  24. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  25. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  26. }
  27. //主机发送开始信号
  28. void DHT11_Rst(void)
  29. {
  30. DHT11_GPIO_Init_OUT();
  31. DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ
  32. delay_ms(20); //拉低至少18ms
  33. DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1
  34. delay_us(30); //主机拉高20~40us
  35. }
  36. //等待DHT11的回应
  37. //返回1:未检测到DHT11的存在
  38. //返回0:存在
  39. u8 DHT11_Check(void)
  40. {
  41. u8 retry=0;
  42. //DHT11_IO_IN(); //SET INPUT
  43. DHT11_GPIO_Init_IN();
  44. while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
  45. {
  46. retry++;
  47. delay_us(1);
  48. };
  49. if(retry>=100)return 1;
  50. else retry=0;
  51. while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us
  52. {
  53. retry++;
  54. delay_us(1);
  55. };
  56. if(retry>=100)return 1;
  57. return 0;
  58. }
  59. //从DHT11读取一个位
  60. //返回值:1/0
  61. u8 DHT11_Read_Bit(void)
  62. {
  63. u8 retry=0;
  64. while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平
  65. {
  66. retry++;
  67. delay_us(1);
  68. }
  69. retry=0;
  70. while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平
  71. {
  72. retry++;
  73. delay_us(1);
  74. }
  75. delay_us(40);//等待40us
  76. if(DHT11_DQ_IN)return 1;
  77. else return 0;
  78. }
  79. //从DHT11读取一个字节
  80. //返回值:读到的数据
  81. u8 DHT11_Read_Byte(void)
  82. {
  83. u8 i,dat;
  84. dat=0;
  85. for (i=0;i<8;i++)
  86. {
  87. dat<<=1;
  88. dat|=DHT11_Read_Bit();
  89. }
  90. return dat;
  91. }
  92. //从DHT11读取一次数据
  93. //temp:温度值(范围:0~50°)
  94. //humi:湿度值(范围:20%~90%)
  95. //返回值:0,正常;1,读取失败
  96. u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)
  97. {
  98. u8 buf[5];
  99. u8 i;
  100. DHT11_Rst();
  101. if(DHT11_Check()==0)
  102. {
  103. for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
  104. {
  105. buf[i]=DHT11_Read_Byte();
  106. }
  107. if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
  108. {
  109. *humi=buf[0];
  110. *temp=buf[2];
  111. }
  112. }else return 1;
  113. return 0;
  114. }

ht11.h:

  1. #ifndef __DHT11_H
  2. #define __DHT11_H
  3. #include "sys.h"
  4. IO操作函数
  5. #define DHT11_DQ_OUT PBout(12) //数据端口 PB12
  6. #define DHT11_DQ_IN PBin(12) //数据端口 PB12
  7. void DHT11_GPIO_Init_OUT(void);
  8. void DHT11_GPIO_Init_IN(void);
  9. u8 DHT11_Init(void); //初始化DHT11
  10. u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度
  11. u8 DHT11_Read_Byte(void);//读出一个字节
  12. u8 DHT11_Read_Bit(void);//读出一个位
  13. u8 DHT11_Check(void); //检测是否存在DHT11
  14. void DHT11_Rst(void); //复位DHT11
  15. #endif

主函数:

        实现1s采集一次温湿度数据,并将数据通过串口打印出来。

  1. #include "delay.h"
  2. #include "sys.h"
  3. #include "usart.h"
  4. #include "dht11.h"
  5. extern unsigned int rec_data[4];
  6. int main(void)
  7. {
  8. u8 temperature;
  9. u8 humidity;
  10. delay_init(); //延时函数初始化
  11. uart_init(9600); //串口初始化为9600
  12. printf("温湿度开始采集......\r\n");
  13. while(1)
  14. {
  15. DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity); //读取温湿度值
  16. delay_ms(100);
  17. printf("温度:%d\r\n",temperature);
  18. printf("湿度:%d\r\n",humidity);
  19. }
  20. }

运行效果:

 源码:https://download.csdn.net/download/qq_39742246/88361721

声明:本文内容由网友自发贡献,不代表【wpsshop博客】立场,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容,请联系我们。转载请注明出处:https://www.wpsshop.cn/w/小丑西瓜9/article/detail/606499
推荐阅读
相关标签
  

闽ICP备14008679号