DHT11数字温湿度传感器：是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。 它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术， 确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。 单线制串行接口， 使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗， 信号传输距离可达20米以上， 使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。 连接方便， 特殊封装形式可根据用户需求而提供。
典型电路
电源引脚
DHT11的供电电压为 3~5.5V。 传感器上电后， 要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。 VDD和GND 之间可增加一个100nF 的电容， 用以去耦滤波。
数据引脚
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。
读取过程
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。
#include<reg52.h>
#include "intrins.h"
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
sbit rs=P2^6; // 数据命令选择
sbit rw=P2^5; //读写选择
sbit e=P2^7; //使能
sbit k1=P3^3; //模式
sbit k2=P2^1; //加
sbit k3=P2^2; //减
sbit DHT11_DQ_OUT=P3^2;
sbit led1=P3^6;
sbit led2=P3^7;
sbit dq=P2^0;
uint8 mode=0,xian;
char temph=50,templ=20;
char humih=80,humil=20;
uint8 temp,humi;
uint8 flag; //设定报警标志
uint8 a,c,tempvalue;
uint8 code num[10]="0123456789";
uint8 code str1[]="Temp:"; //温度
uint8 code str2[]="Humi:"; //湿度
uint8 code str3[]="Error";
uint8 code str4[]="Success ";
uint8 code str5[]="%RH";
uint8 code str6[]="TempH:"; //设定温度上限显示
uint8 code str7[]="TempL:"; //设定温度下限显示
uint8 code str8[]="HumiH:"; //设定湿度上限显示
uint8 code str9[]="HumiL:"; //设定湿度下限显示
void delay(uint16 i)
{
while(i--);
}
void delay_ms(uint16 i)
{
while(i--)
delay(90);
}
void wrc(uint8 c) //写命令
{
delay(1000);
rs=0;
rw=0;
e=0;
P0=c;
e=1;
delay(10);
e=0;
}
void wrd(uint8 dat) //写数据
{
delay(1000);
rs=1;
rw=0;
e=0;
P0=dat;
e=1;
delay(10);
e=0;
rs=0;
}
void lcd_init() // LCD1602初始化
{
delay(1000);
wrc(0x38);
wrc(0x38); //功能设置命令，选择8位总线，双行显示 5*7点阵字符
wrc(0x38);
wrc(0x06); //光标和显示模式设置 光标右移 整屏不移动
wrc(0x0c); //显示开关控制 开显示 无光标 光标不闪烁
wrc(0x01); //清零指令 固定的
}
//复位DHT11
void DHT11_Rst()
{
DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ
delay_ms(20); //拉低至少18ms
DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1
delay(3); //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
uint8 DHT11_Check()
{
uint8 retry=0;
while (DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//DHT11会拉低40~50us
{
retry++;
_nop_();
};
if(retry>=100)return 1;
else retry=0;
while (!DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~50us
{
retry++;
_nop_();
};
if(retry>=100)return 1;
return 0;
}
//DHT11初始化
//返回0：初始化成功，1：失败
uint8 DHT11_Init()
{
DHT11_Rst();
return DHT11_Check();
}
//从DHT11读取一个位
//返回值：1/0
uint8 DHT11_Read_Bit(void)
{
uint8 retry=0;
while(DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//等待变为低电平 12-14us 开始
{
retry++;
_nop_();
}
retry=0;
while((!DHT11_DQ_OUT)&&retry<100)//等待变高电平 26-28us表示0,116-118us表示1
{
retry++;
_nop_();
}
delay(1);//等待40us
if(DHT11_DQ_OUT)return 1;
else return 0;
}
//从DHT11读取一个字节
//返回值：读到的数据
uint8 DHT11_Read_Byte(void)
{
uint8 i,dat=0;
for (i=0;i<8;i++)
{
dat<<=1;
dat|=DHT11_Read_Bit();
}
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
uint8 DHT11_Read_Data(uint8 *temp,uint8 *humi)
{
uint8 buf[5];
uint8 i;
DHT11_Rst();
if(DHT11_Check()==0)
{
for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
{
buf[i]=DHT11_Read_Byte();
}
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
*humi=buf[0];
*temp=buf[2];
}
}else return 1;
return 0;
}
void ds18b20init() //18b20的初始化
{
dq=1;
delay(1);
dq=0;
delay(80);
dq=1;
delay(5);
dq=0;
delay(20);
dq=1;
delay(35);
}
void ds18b20wr(uint8 dat) //18b20写数据
{
uint8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
dq=0;
dq=dat&0x01;
dat>>=1;
delay(8);//在时序上只有这一块对时序要求最准确，他的时间必须大于15us
dq=1;
delay(1);
}
}
uint8 ds18b20rd() //18b20读数据
{
uint8 value,i;
for(i=0;i<8;i++)
{
dq=0;
value>>=1;
dq=1;
if(dq==1)value|=0x80;
delay(8);//在这一块也对时间要求特别准确，整段程序必须大于60us
}
return value;
}
uint8 readtemp() //读取温度内需要复位的
{
uint8 b;
ds18b20init(); //初始化
ds18b20wr(0xcc); //发送忽略ROM指令
ds18b20wr(0x44); //发送温度转换指令
delay(100);
ds18b20init(); //初始化
ds18b20wr(0xcc); //发送忽略ROM指令
ds18b20wr(0xbe); //发读暂存器指令
a=ds18b20rd(); //温度的低八位
b=ds18b20rd(); //温度的高八位
b<<=4; //ssss s***；s为标志位s=0表示温度值为正数，s=1温度值为负数
c=b&0x80; //温度正负标志位确认
b+=(a&0xf0)>>4;
a=a&0x0f; //温度的小数部分
return b;
}
void key_pros() //按键处理函数
{
if(k1==0)
{
delay(1000);
if(k1==0)
{
mode++;
if(mode==5)mode=0;
wrc(0x01);
}
while(!k1);
}
if(mode==1) //对温度上限设定
{
if(k2==0) //加
{
delay(1000);
if(k2==0)
{
temph++;
if(temph>=80)temph=80;
}
while(!k2);
}
if(k3==0) //减
{
delay(1000);
if(k3==0)
{
temph--;
if(temph<=0)temph=0;
}
while(!k3);
}
}
if(mode==2) //对温度下限设定
{
if(k2==0) //加
{
delay(1000);
if(k2==0)
{
templ++;
if(templ>=80)templ=80;
}
while(!k2);
}
if(k3==0) //减
{
delay(1000);
if(k3==0)
{
templ--;
if(templ<=0)templ=0;
}
while(!k3);
}
}
if(mode==3) //对湿度上限设定
{
if(k2==0) //加
{
delay(1000);
if(k2==0)
{
humih++;
if(humih>=80)humih=80;
}
while(!k2);
}
if(k3==0) //减
{
delay(1000);
if(k3==0)
{
humih--;
if(humih<=0)humih=0;
}
while(!k3);
}
}
if(mode==4) //对湿度下限设定
{
if(k2==0) //加
{
delay(1000);
if(k2==0)
{
humil++;
if(humil>=80)humil=80;
}
while(!k2);
}
if(k3==0) //减
{
delay(1000);
if(k3==0)
{
humil--;
if(humil<=0)humil=0;
}
while(!k3);
}
}
}
void lcd_init_display() //LCD初始化显示
{
uint8 i;
for(i=0;i<5;i++)
{
wrc(0x80+i);
wrd(str1[i]);
}
for(i=0;i<5;i++)
{
wrc(0xc0+i);
wrd(str2[i]);
}
}
void data_pros() //数据处理函数
{
uint8 i;
uint8 temp_buf[2],humi_buf[2];
uint8 temphbuf[2],templbuf[2],humihbuf[2],humilbuf[2];
float dio;
uint16 k;
tempvalue=readtemp();
DHT11_Read_Data(&temp,&humi);
temp_buf[0]=temp/10+0x30;
temp_buf[1]=temp%10+0x30;
humi_buf[0]=humi/10+0x30;
humi_buf[1]=humi%10+0x30;
dio=a*0.0625;
k=dio*10000;//取小数点后两位有效数字
temphbuf[0]=temph/10+0x30;
temphbuf[1]=temph%10+0x30;
templbuf[0]=templ/10+0x30;
templbuf[1]=templ%10+0x30;
humihbuf[0]=humih/10+0x30;
humihbuf[1]=humih%10+0x30;
humilbuf[0]=humil/10+0x30;
humilbuf[1]=humil%10+0x30;
if(mode==0)
{
lcd_init_display();
wrc(0x85);
wrd(num[tempvalue%100/10]);
wrd(num[tempvalue%100%10]);
wrd('.');
wrd(num[k/1000]);
wrd(0xdf);
wrd('C');
for(i=0;i<2;i++)
{
wrc(0Xc5+i);
wrd(humi_buf[i]);
}
for(i=0;i<3;i++)
{
wrc(0Xc7+i);
wrd(str5[i]);
}
}
if(mode==1) //温度上限显示
{
wrc(0x80);
for(i=0;i<6;i++)
{
wrd(str6[i]);
}
wrd(temphbuf[0]);
wrd(temphbuf[1]);
}
if(mode==2) //温度下限显示
{
wrc(0x80);
for(i=0;i<6;i++)
{
wrd(str7[i]);
}
wrd(templbuf[0]);
wrd(templbuf[1]);
}
if(mode==3) //湿度上限显示
{
wrc(0x80);
for(i=0;i<6;i++)
{
wrd(str8[i]);
}
wrd(humihbuf[0]);
wrd(humihbuf[1]);
}
if(mode==4) //湿度下限显示
{
wrc(0x80);
for(i=0;i<6;i++)
{
wrd(str9[i]);
}
wrd(humilbuf[0]);
wrd(humilbuf[1]);
}
}
void baojinpros() //报警处理
{
if(tempvalue>=temph||humi>=humih) //检测温度或者湿度高于设定上限值 降温湿
{
led1=1; //降温湿指示灯
led2=0;
}
if(tempvalue<=templ||humi<=humil) //检测温度或者湿度低于设定下限值 升温湿
{
led1=0;
led2=1; //升高温湿指示灯
}
if((tempvalue>templ&&tempvalue<temph)&&(humi>humil&&humi<humih))
{
led1=0;
led2=0;
}
}
void main()
{
uint8 i=0;
led1=0;
led2=0;
lcd_init();
while(DHT11_Init()) //检测DHT11是否纯在
{
for(i=0;i<5;i++)
{
wrc(0x80+i);
wrd(str3[i]);
}
}
wrc(0x01);
lcd_init_display(); //LCD初始化显示
i=0;
while(1)
{
i++;
key_pros();
baojinpros(); //报警处理
if(i==15)
{
i=0;
data_pros(); //读取一次DHT11数据最少要大于100ms
}
delay(1000);
}
}