STM32驱动DHT11温湿度传感器
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
个 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有效总线包含三条,VCC GND DAT,看起来与DS18B20类似,但是简单很多,不需要设置命令,只需要读取数据包就可以了,
每次读取数据一共读取40个BIT也就是五个字节,高位在前MSB
五个字节分别是: 8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 +8bit校验和
读写时序如下
首先主机发送开始信号，即：(最开始状态依然是高电平)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，(此时需要转换输入输出模式)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
也就是说,每次需要复位,检查响应,才能开始读数据,数据的格式如下
由此我们可以看到,每个数据都是有一个12-14us的起始位开始,是0还是1需要我们监测之后的高电平时间长度,基本上我们可以认为高电平持续时间大于35us的基本就是1了
(注意不能等待这个电平超过40us)因为一次0的时间就是40us,等待太长会可能丢掉下一个数据的起始位(这里我们可以用等待点评延时计数的模式来判定时间,当电平为0,等待他为1,每等待一次计数1us,最后看高电平持续时间)
驱动代码如下所示
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "ioremap.h"
#include "delay.h"
#include "uart.h"
//IO方向设置
#define DHT11_IO_IN() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=8<<12;}
#define DHT11_IO_OUT() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=3<<12;}
////IO操作函数
#define DHT11_DQ_OUT PGout(11) //数据端口 PG11
#define DHT11_DQ_IN PGin(11) //数据端口 PG11
u8 Dht11Init(void);//初始化DHT11
u8 Dht11ReadData(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度
u8 Dht11ReadByte(void);//读出一个字节
u8 Dht11ReadBit(void);//读出一个位
u8 Dht11Check(void);//检测是否存在DHT11
void Dht11Rst(void);//复位DHT11
void Dht11Show(void);
#endif
#include "dht11.h"
//复位DHT11
void Dht11Rst(void)
{
DHT11_IO_OUT(); //SET OUTPUT
DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ
DelayMs(20); //拉低至少18ms
DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1
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 Dht11Check(void)
{
u8 retry=0;
DHT11_IO_IN();//SET INPUT
while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
{
retry++;
DelayUs(1);
};
if(retry>=100)return 1;
else retry=0;
while (!DHT11_DQ_IN&&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 Dht11ReadBit(void)
{
u8 retry=0;
while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平
{
retry++;
DelayUs(1);
}
retry=0;
while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平
{
retry++;
DelayUs(1);
}
DelayUs(40);//等待40us
if(DHT11_DQ_IN)return 1;
else return 0;
}
//从DHT11读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 Dht11ReadByte(void)
{
u8 i,dat;
dat=0;
for (i=0;i<8;i++)
{
dat<<=1;
dat|=Dht11ReadBit();
}
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 Dht11ReadData(u8 *temp,u8 *humi)
{
u8 buf[5];
u8 i;
Dht11Rst();
if(Dht11Check()==0)
{
for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
{
buf[i]=Dht11ReadByte();
}
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
*humi=buf[0];
*temp=buf[2];
}
}else return 1;
return 0;
}
//初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在
u8 Dht11Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<8; //使能PORTG口时钟
GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;//PORTG.11 推挽输出
GPIOG->CRH|=0X00003000;
GPIOG->ODR|=1<<11; //输出1
Dht11Rst();
return Dht11Check();
}
void Dht11Show(void)
{
u8 temp,humi;
if(Dht11ReadData(&temp,&humi))
{
printf("DHT11 read failed\r\n");
}
else
{
printf("温度 %d 湿度 %d \r\n",temp,humi);
}
}
