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);
}
}






















    
    

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