STM32(三十一)DHT11温湿度传感器获取温湿度数据

一、传感器实物图

                                                                  

二、传感器应用电路图：

 通过原理图可知dht11通过DQ脚和STM32F407ZE06的PG9连接。通过DQ进行数据传输，串行接口 (单线双向)，半双工的工作模式。

串行接口 (单线双向)

DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:

• 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
• 数据格式: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
• 数据传送正确时校验和数据等于“ 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” 所得结果的末8位。

三、数据传输过程

　　用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。

  　

t1~t2	至少18ms
t3~t4	20~40us
t5~t6	80us
t7~t8	80us
t9~t10	50us
t11~t12	26us~28us(表示数据0)
t13~t14	50us
t15~t16	70us(表示数据1)

（1）起始阶段：主机（DQ脚PG9）主动发送至少18ms(t1-t2)的低电平（开始信号）此时PG9是输出模式（MCU给DHT11发），保证DHT11能检测到起始信号，DHT11检测到起始信号后，从低功耗模式转换为高速模式，在拉高延时等待20~40us（t3-t4），此时开始信号结束。

（2）响应阶段：DHT11检测到起始信号后，发送80us(t5-t6)的低电平响应（此时PG9是输入模式，由DHT11向MCU发）,在拉高延时80us(t7-t8)准备输出，此时响应结束，准备传输数据。

（3）数据传输阶段：数据传输阶段，每一bit数据都以50us低电平（t9-t10）时隙开 ,数据0和数据1的区别在与高电平的时间长短。

　　数据0：26us~28us的高电平。（即只要判断高电平的时间超过30us就是传输数据1，否则就是0）.

　　数据1：70us的的高电平。

 

 四、实验：通过串口打印出温湿度数据。

 

　　代码分析：有两种方式,一种是使用精准延时，还有一种就是while循环。

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

//dht11.c文件#include "dht11.h"   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; u8 buff; void Dht11_Init(void) {     //1.初始化时钟     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);           //2.初始化硬件     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_9;//PG9     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_OUT;//输出模式     GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed;//速度 快速 25MHz     GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;//上拉     GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStruct);      }   /***************传入参数确定是输出还是输入**********************/ void pin_mode(GPIOMode_TypeDef mode) {     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = mode;//模式切换     GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStruct);//加进结构体 }   /******************初步配置（开始信号）**************************/ uint8_t start_dht11(void) {     //1.设置为输出模式,并且空闲状态为高电平     pin_mode(GPIO_Mode_OUT);     PGout(9)=1;     delay_us(2);           //2.主机拉低   至少18ms     PGout(9)=0;     delay_ms(20);           //3.主机拉高    20-40us     PGout(9)=1;     delay_us(30);           //4.设置为输入模式，进入两个电平跳变     pin_mode(GPIO_Mode_IN);     if(!PGin(9))//if(PGin(9)==0)     {         //检测低到高跳变         while(!PGin(9));         //检测高到底跳变         while(PGin(9));         return 1;     }     return 0; } /*********************获取8bit数据*******************/ void get_8bit_data(void) {     u8 i=0;     for(i=0;i<8;i++)     {         buff = buff <<1;         while(!PGin(9));//过滤低电平时间，确定高电平到来         delay_us(30);         if(PGin(9))//如果还是高电平，数据就是1         {             buff |= 0x01;         }         else//低电平的话，数据就是0         {             buff &= 0xfe;         }         while(PGin(9));//过滤剩余的高电平时间     } } /****************获取温湿度数据*******************/ uint8_t get_dht11_data(char DataBuf[]) {     if(start_dht11())     {         get_8bit_data();//获取的是湿度整数         DataBuf[0] = buff;         get_8bit_data();//获取的是湿度小数         DataBuf[1] = buff;         get_8bit_data();//获取的是温度整数         DataBuf[2] = buff;         get_8bit_data();//获取的是温度小数         DataBuf[3] = buff;         get_8bit_data();//获取的是校验和         DataBuf[4] = buff;      }     if(DataBuf[4] == DataBuf[0]+DataBuf[1]+DataBuf[2]+DataBuf[3])     {         return 1;     }     else         return -1; }

　　

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//mian.c文件 #include "stm32f4xx.h" #include "led.h" #include "key.h" #include "exti.h" #include "sys.h" #include "tim.h" #include "pwm.h" #include "uart.h" #include "stdio.h" #include "dht11.h" uint16_t uart1_recv_data;   //重定向fputc   换个方向，此路不通，屏幕输出不了就往串口发 //fputc      fputs       /  fgetc      fgets int fputc(int ch,FILE *f) {     USART_SendData(USART1,ch);     while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);     return ch; }   //串口接收中断 void USART1_IRQHandler(void) {     //判断确实进中断标志     //if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) !=RESET)//==SET     if(((USART1->SR) & (0x1<<5)) !=0)//发生中断  该为由硬件自定置1     {         //清楚中断标志位   往里面写1   记住一定要清空         //USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);//用寄存器方式自己去改         USART1->SR &= ~(0x1<<5);         uart1_recv_data = USART_ReceiveData(USART1);     }   } int main(void) {     u8 ret;     char DataBuf[5] = {0};     NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC 分组     SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);//滴答定时器8分频     LED_Init();     Key_Init();     //Exti_Init();     //Tim_Init();     //Pwm_Tim14();     Uart_Init(115200);     Dht11_Init();     printf("hello uart1\r\n");     while(1)     {         ret = get_dht11_data(DataBuf);         if(ret == 1)         {             printf("温度:%d ℃   湿度:%d\r\n",DataBuf[2],DataBuf[0]);         }         else         {             printf("get dht11 failed!");         }         delay_s(2);     }     return 0; }