2021年12月09日 | 【STM32】STM32F407 + DHT11

一、DHT11简介

DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。 其精度湿度±5%RH， 温度±2℃，量程湿度5~95%RH， 温度-20~+60℃。

——来自百度百科

测量范围：湿度 5~95%RH， 温度 -20~+60℃

测量精度：湿度 ±5%RH， 温度 ±2℃

供电电压：3.3~5.5V DC

输 出：单总线数字信号

分辨率：湿度1%RH， 温度0.1℃

关于单总线协议可以查看这篇文章：【STM32】stm32f407 + DS18B20 碰出不一样的火花

二、编程思路

温湿度传感器 DHT11 和 温度传感器 DS18B20 均采用 单总线协议，因此两者的编程思路很相似，不过 DHT11 增加了湿度的测量。

说明：在移植代码时，注意引脚的变换，选择合适的引脚，本程序中使用 PB5 作为单总线通讯的引脚。如要修改引脚，只需修改头文件中引脚的相关宏定义。

DHT11.h

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# @Time    : 2021-08-08

# @Author  : AXYZdong

# @CSDN    : https://axyzdong.blog.csdn.net/

# @FileName: DHT11.h

# @Software: keil5 MDK

// =============================================

#ifndef __DTH11_H

#define __DTH11_H

#include "stm32f4xx.h"

/************************** DS18B20 连接引脚定义********************************/

#define    RCC_DHT11                          RCC_AHB1Periph_GPIOB

#define    DHT11_DQ_GPIO_PORT                 GPIOB

#define    DHT11_DQ_GPIO_PIN                  GPIO_Pin_5

/************************** DS18B20 函数宏定义********************************/

#define    DHT11_DQ_L             GPIO_ResetBits ( DHT11_DQ_GPIO_PORT, DHT11_DQ_GPIO_PIN ) 

#define    DHT11_DQ_H             GPIO_SetBits ( DHT11_DQ_GPIO_PORT, DHT11_DQ_GPIO_PIN ) 

/************************** DS18B20 函数声明 ********************************/

void DHT11_Init(void);

u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);

#endif /* __DS18B20_H */

DHT11.c

// =============================================

# @Time    : 2021-08-08

# @Author  : AXYZdong

# @CSDN    : https://blog.csdn.net/qq_43328313

# @FileName: DHT11.c

# @Software: keil5 MDK

// =============================================

#include "stm32f4xx.h"

#include "dth11.h"

#include "delay.h"

/*******************************************************************************

 * 函数名：DHT11_GPIO_Config

 * 描述  ：配置DHT11用到的I/O口

 * 输入  ：无

 * 输出  ：无

 *******************************************************************************/

void DHT11_GPIO_Config(void)

{ 

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_DHT11, ENABLE);       /*开启DS18B20对应的GPIO的外设时钟*/ 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_DQ_GPIO_PIN; /*选择要控制的DS18B20引脚*/ 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;      /*设置引脚模式输出模式*/       

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;     /*设置引脚的输出类型为推挽输出*/

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  /*设置引脚速率为50MHz */ 

  GPIO_Init(DHT11_DQ_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); /*调用库函数，初始化相应GPIO*/

}

/*******************************************************************************

 * 函数名：DHT11_Mode_Out

 * 描述  ：使DHT11-DATA引脚变为输出模式

 * 输入  ：无

 * 输出  ：无

 *******************************************************************************/

static void DHT11_Mode_Out(void)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/*选择要控制的DHT11_DQ_GPIO_PORT引脚*/    

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_DQ_GPIO_PIN;

/*设置引脚模式输出模式*/

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;   

  /*设置引脚的输出类型为推挽输出*/     

  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;

/*设置引脚速率为50MHz */   

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

/*调用库函数，初始化DHT11_DQ_GPIO_PORT*/

  GPIO_Init(DHT11_DQ_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

/*******************************************************************************

 * 函数名：DHT11_Mode_IN

 * 描述  ：使DHT11-DATA引脚变为输入模式

 * 输入  ：无

 * 输出  ：无

 *******************************************************************************/

static void DHT11_Mode_IN(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  /*选择要控制的DS18B20_DQ_GPIO_PORT引脚*/

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_DQ_GPIO_PIN;

   /*设置引脚模式为浮空输入模式*/ 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

  /*调用库函数，初始化DS18B20_DQ_GPIO_PORT*/

  GPIO_Init(DHT11_DQ_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

/*******************************************************************************

 * 函数名：DHT11_Reset

 * 描述  ：初始化DHT11

 * 输入  ：无

 * 输出  ：无

 * 返回值：初始化成功为0，不成功为1

 *******************************************************************************/

void DHT11_Reset() 

{      

  DHT11_Mode_Out(); //SET OUTPUT

    DHT11_DQ_L; //DQ=0

    delay_ms(20);    //拉低至少18ms

    DHT11_DQ_H; //DQ=1 

    delay_us(30);     //主机拉高20~40us

}

u8 DHT11_Check(void)    

{   

u8 retry=0;//定义临时变量

DHT11_Mode_IN();//SET INPUT 

while ((GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_DQ_GPIO_PORT,DHT11_DQ_GPIO_PIN)==1)&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us

{

   retry++;

   delay_us(1);

}; 

if(retry>=100)return 1;

else retry=0;

  while ((GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_DQ_GPIO_PORT,DHT11_DQ_GPIO_PIN)==0)&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us

{

   retry++;

   delay_us(1);

};

if(retry>=100)return 1;    

return 0;

}

//从DHT11读取一个位

//返回值：1/0

u8 DHT11_Read_Bit(void)  

{

u8 retry=0;

while((GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_DQ_GPIO_PORT,DHT11_DQ_GPIO_PIN)==1)&&retry<100)//等待变为低电平

{

retry++;

delay_us(1);

}

retry=0;

while((GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_DQ_GPIO_PORT,DHT11_DQ_GPIO_PIN)==0)&&retry<100)//等待变高电平

{

retry++;

delay_us(1);

}

delay_us(40);//等待40us

if(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_DQ_GPIO_PORT,DHT11_DQ_GPIO_PIN)==1)

return 1;

else 

return 0;   

}

//从DHT11读取一个字节

//返回值：读到的数据

u8 DHT11_Read_Byte(void)    

{        

    u8 i,dat;

    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

u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)    

{        

u8 buf[5];

u8 i;

DHT11_Reset();

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;    

}

//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     

void DHT11_Init(void)

{     

DHT11_GPIO_Config();

DHT11_Reset();  //复位DHT11

DHT11_Check();//等待DHT11的回应

}

main.c

// =============================================

# @Time    : 2021-08-08

# @Author  : AXYZdong

# @CSDN    : https://axyzdong.blog.csdn.net/

# @FileName: main.c

# @Software: keil5 MDK

// =============================================

#include "stm32f4xx.h"

#include "delay.h"

#include "QDTFT_demo.h"

#include "Lcd_Driver.h"

#include "GUI.h"

#include "dth11.h"

#include "usart.h"

#include "bsp_key.h"

#include "time.h"

u8 wd=0, sd=0;

u8 tab_wd[5],tab_sd[5];

char set_date=28;

char Set_date[5];

int main(void)

{

    SystemInit(); //System init.

    delay_init(168);//Delay init.

Lcd_Init();

Lcd_Clear(WHITE);

    DHT11_Init();

Debug_USART_Config();

QDTFT_Test_Demo(); //See the test details in QDTFT_Demo.c

  while(1)

  { 

        DHT11_Read_Data(&wd,&sd);

tab_wd[0] = wd/10 + 0x30;

tab_wd[1] = wd%10 + 0x30;

tab_wd[2] = 'C';

tab_sd[0] = sd/10 + 0x30;

tab_sd[1] = sd%10 + 0x30;

tab_sd[2] = '%';

Set_date[0] = set_date/10 + 0x30;

Set_date[1] = set_date%10 + 0x30;

Set_date[2] = 'C';

Gui_DrawFont_GBK16(15,30,RED,WHITE,(u8 *)tab_wd);

        Gui_DrawFont_GBK16(15,70,RED,WHITE,(u8 *)tab_sd);    

Gui_DrawFont_GBK16(87,90,RED,WHITE,(u8 *)Set_date);

  }

}

现象：TFT屏幕上显示当前的温度值和湿度值。

三、总结

DHT11 驱动函数的编写；

将温湿度数据存储在数组中，利用相关显示函数将温湿度显示在屏幕上；

关于温湿度数据的读取，由于环境中温湿度变化不是很快，可以放在定时器里面读取。（本程序是放在了主函数中读取）