2021年09月10日 | 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
      1

   #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 failedrn");
       	}	else
      
       	{		printf(       "温度 %d 湿度 %d rn",temp,humi);
       	}}