STM32驅(qū)動DHT11溫濕度傳感器

DHT11 是一款濕溫度一體化的數(shù)字傳感器。該傳感器包括一個電阻式測濕元件和一個 NTC
測溫元件，并與一個高性能 8 位單片機(jī)相連接。通過單片機(jī)等微處理器簡單的電路連接就能夠
實(shí)時的采集本地濕度和溫度。 DHT11 與單片機(jī)之間能采用簡單的單總線進(jìn)行通信，僅僅需要一
個 I/O 口。傳感器內(nèi)部濕度和溫度數(shù)據(jù) 40Bit 的數(shù)據(jù)一次性傳給單片機(jī)，數(shù)據(jù)采用校驗和方式
進(jìn)行校驗，有效的保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。DHT11 功耗很低，5V 電源電壓下，工作平均最大
電流 0.5mA。
DHT11 的技術(shù)參數(shù)如下：
工作電壓范圍：3.3V -5.5V
工作電流 ：平均 0.5mA
輸出：單總線數(shù)字信號
測量范圍：濕度 20~90％RH，溫度 0~50℃
精度 ：濕度±5%，溫度±2℃

分辨率 ：濕度 1%，溫度 1℃

DHT11有效總線包含三條,VCC GND DAT,看起來與DS18B20類似,但是簡單很多,不需要設(shè)置命令,只需要讀取數(shù)據(jù)包就可以了,

每次讀取數(shù)據(jù)一共讀取40個BIT也就是五個字節(jié),高位在前MSB

五個字節(jié)分別是: 8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和

讀寫時序如下

首先主機(jī)發(fā)送開始信號，即：(最開始狀態(tài)依然是高電平)拉低數(shù)據(jù)線，保持 t1 （至少 18ms）時間，然后拉高數(shù)據(jù)線 t2（20~40us）時間，(此時需要轉(zhuǎn)換輸入輸出模式)然后讀取 DHT11 的響應(yīng)，正常的話， DHT11 會拉低數(shù)據(jù)線，保持 t3 （40~50us）時間，作為響應(yīng)信號，然后 DHT11 拉高數(shù)據(jù)線，保持 t4（40~50us）時間后，開始輸出數(shù)據(jù)

也就是說,每次需要復(fù)位,檢查響應(yīng),才能開始讀數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的格式如下

由此我們可以看到,每個數(shù)據(jù)都是有一個12-14us的起始位開始,是0還是1需要我們監(jiān)測之后的高電平時間長度,基本上我們可以認(rèn)為高電平持續(xù)時間大于35us的基本就是1了

(注意不能等待這個電平超過40us)因為一次0的時間就是40us,等待太長會可能丟掉下一個數(shù)據(jù)的起始位(這里我們可以用等待點(diǎn)評延時計數(shù)的模式來判定時間,當(dāng)電平為0,等待他為1,每等待一次計數(shù)1us,最后看高電平持續(xù)時間)

驅(qū)動代碼如下所示

#ifndef__DHT11_H#define__DHT11_H#include"ioremap.h"#include"delay.h"#include"uart.h"http://IO方向設(shè)置#defineDHT11_IO_IN(){GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH"=8<<12;}#defineDHT11_IO_OUT(){GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=3<<12;}////IO操作函數(shù)#defineDHT11_DQ_OUTPGout(11)//數(shù)據(jù)端口PG11#defineDHT11_DQ_INPGin(11)//數(shù)據(jù)端口PG11u8Dht11Init(void);//初始化DHT11u8Dht11ReadData(u8*temp,u8*humi);//讀取溫濕度u8Dht11ReadByte(void);//讀出一個字節(jié)u8Dht11ReadBit(void);//讀出一個位u8Dht11Check(void);//檢測是否存在DHT11voidDht11Rst(void);//復(fù)位DHT11voidDht11Show(void);#endif

#include"dht11.h"http://復(fù)位DHT11voidDht11Rst(void){DHT11_IO_OUT();//SETOUTPUTDHT11_DQ_OUT=0;//拉低DQDelayMs(20);//拉低至少18msDHT11_DQ_OUT=1;//DQ=1DelayUs(30);//主機(jī)拉高20~40us}//等待DHT11的回應(yīng)//返回1:未檢測到DHT11的存在//返回0:存在u8Dht11Check(void){u8retry=0;DHT11_IO_IN();//SETINPUTwhile(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11會拉低40~80us{retry++;DelayUs(1);};if(retry>=100)return1;elseretry=0;while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后會再次拉高40~80us{retry++;DelayUs(1);};if(retry>=100)return1;return0;}//從DHT11讀取一個位//返回值：1/0u8Dht11ReadBit(void){u8retry=0;while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待變?yōu)榈碗娖絳retry++;DelayUs(1);}retry=0;while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待變高電平{retry++;DelayUs(1);}DelayUs(40);//等待40usif(DHT11_DQ_IN)return1;elsereturn0;}//從DHT11讀取一個字節(jié)//返回值：讀到的數(shù)據(jù)u8Dht11ReadByte(void){u8i,dat;dat=0;for(i=0;i<8;i++){dat<<=1;dat|=Dht11ReadBit();}returndat;}//從DHT11讀取一次數(shù)據(jù)//temp:溫度值(范圍:0~50°)//humi:濕度值(范圍:20%~90%)//返回值：0,正常;1,讀取失敗u8Dht11ReadData(u8*temp,u8*humi){u8buf[5];u8i;Dht11Rst();if(Dht11Check()==0){for(i=0;i<5;i++)//讀取40位數(shù)據(jù){buf[i]=Dht11ReadByte();}if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4]){*humi=buf[0];*temp=buf[2];}}elsereturn1;return0;}//初始化DHT11的IO口DQ同時檢測DHT11的存在//返回1:不存在//返回0:存在u8Dht11Init(void){RCC->APB2ENR|=1<<8;//使能PORTG口時鐘GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;//PORTG.11推挽輸出GPIOG->CRH|=0X00003000;GPIOG->ODR|=1<<11;//輸出1Dht11Rst();returnDht11Check();}voidDht11Show(void){u8temp,humi;if(Dht11ReadData(&temp,&humi)){printf("DHT11readfailedrn");}else{printf("溫度%d濕度%drn",temp,humi);}}