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stm32连接DHT11温湿度传感器

2023-05-16

目录

1. DHT11简介

1.1. 连接电路 

1.2. 串行接口 (单线双向)

 2. cubeMX设置

3. 代码开发

 3.1. 实现定时函数

3.2. 打开串口调试

3.4. 测试代码实现

4. 运行效果

1. DHT11简介

1.1. 连接电路 

信息如下：

建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使
用合适的上拉电阻

 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。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去
耦滤波。

1.2. 串行接口 (单线双向)

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。

 

 

 

 2. cubeMX设置

  1. GPIOE，GPIO_PIN_6，作为DATA接口。推挽输出，上拉电阻。
  2. 打开定时器TIM6。
  3. 开启USART1。

3. 代码开发

 3.1. 实现定时函数

time.c文件：

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include <stdio.h>
/* USER CODE END 0 */

/* USER CODE BEGIN 1 */
void delay_us(uint16_t delayValue)
{
	uint16_t delayCount=0;
	HAL_TIM_Base_Start(&htim6);
	__HAL_TIM_SetCounter(&htim6,delayCount);
	while(delayCount<delayValue)
	{
		delayCount=__HAL_TIM_GetCounter(&htim6);
	}
	HAL_TIM_Base_Stop(&htim6);
}

void delay_ms(uint16_t delayValue)
{
	for(int i=0;i<delayValue;i++)
	{
		delay_us(1000);
	}
}

/* USER CODE END 1 */

3.2. 打开串口调试

 usart.h文件：

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include <stdio.h>
/* USER CODE END Includes */

 usart.c文件：

/* USER CODE BEGIN 1 */
int fputc(int ch,FILE *f)
{
	HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)&ch,1,1000);
	return ch;
}
/* USER CODE END 1 */

3.3. 实现DHT11协议

gpio.h文件：

/* USER CODE BEGIN Private defines */
typedef enum
{
	INPUT=0,OUTPUT
}IOMODE;
#define DHT_GPIO_H    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET)
#define DHT_GPIO_L    HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_RESET)
/* USER CODE END Private defines */

/* USER CODE BEGIN Prototypes */
_Bool readDht11(void);
/* USER CODE END Prototypes */

gpio.c文件：

/* USER CODE BEGIN 0 */
#include "tim.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
/* USER CODE END 0 */

/* USER CODE BEGIN 1 */
uint8_t humiAndTemp[5];
_Bool status=1;
/* USER CODE END 1 */

/* USER CODE BEGIN 2 */

void dht11IOMode(IOMODE ioMode)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
	if(ioMode==INPUT)
	{
		GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_INPUT;
		GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_PULLUP;
		HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
	}else if(ioMode==OUTPUT)
	{
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOE, GPIO_PIN_6, GPIO_PIN_SET);
		GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
		GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_PULLUP;
		GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
		HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
	}
}

_Bool dht11Start(void)
{
	dht11IOMode(OUTPUT);
	DHT_GPIO_L;
	delay_ms(20);
	dht11IOMode(INPUT);
	delay_us(30);
	
	uint16_t count;
	for(count=0;count<60;count++)
	{
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_6)==GPIO_PIN_RESET)
			break;
		delay_us(2);
	}
	if(count>=59)
	{
		LOG("dht11 start fail\n");
		return 0;
	}
	while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_6)==GPIO_PIN_RESET);
	while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_6)==GPIO_PIN_SET);
	return 1;
}

uint8_t readDht11Byte(void)
{
	uint8_t value=0;
	uint8_t count=0;
	for(uint8_t i=0;i<8;i++)
	{
		value<<=1;
		count=0;
		while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_6)==GPIO_PIN_RESET)
		{
			count++;
			if(count>=35)
			{
				status=0;
				return 0;
			}
			delay_us(2);
		}
		delay_us(38);
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_6)==GPIO_PIN_SET)
		{
			value|=1;
		}else{
			value|=0;
		}
		count=0;
		while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOE,GPIO_PIN_6)==GPIO_PIN_SET)
		{
			count++;
			if(count>=35)
			{
				status=0;
				return 0;
			}
			delay_us(2);
		}
	}
	status=1;
	return value;
}

_Bool readDht11(void)
{
	uint8_t check_value=0;
	if(dht11Start()==0)
	{
		LOG("dht11 start fail\n");
		return 0;
		
	}
	for(uint8_t i=0;i<5;i++)
	{
		humiAndTemp[i]=readDht11Byte();
		if(status==0)
		{
			LOG("humiAndTemp[%d] fail\n",i);
			return 0;
			
		}
		status=1;
		if(i!=4)
		{
			check_value+=humiAndTemp[i];
		}
	}
	
	if(check_value==humiAndTemp[4])
	{
		LOG("check_value success,check_value:%d,humiAndTemp[4]:%d\n",check_value,humiAndTemp[4]);
		return 1;
	}else{
		LOG("check_value fail,check_value:%d,humiAndTemp[4]:%d\n",check_value,humiAndTemp[4]);
		return 0;
		
	}
}

/* USER CODE END 2 */

3.4. 测试代码实现

main.h文件：

/* USER CODE BEGIN Private defines */
#define OPENLOG
#ifdef OPENLOG
#define LOG(fmt, ...)          printf("<%s:%s>:"fmt"\r\n", __FILE__, __FUNCTION__, ##__VA_ARGS__)
#else
#define LOG(fmt, ...)
#endif
/* USER CODE END Private defines */

main.c文件：

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_Delay(1000);
  /* USER CODE END 2 */

/* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		printf("hello world\n");
		if(readDht11())
		{
			printf("readDht11 success\n");
			printf("humiAndTemp[0]:%d\n",humiAndTemp[0]);
			printf("humiAndTemp[1]:%d\n",humiAndTemp[1]);
			printf("humiAndTemp[2]:%d\n",humiAndTemp[2]);
			printf("humiAndTemp[3]:%d\n",humiAndTemp[3]);
			printf("humiAndTemp[4]:%d\n",humiAndTemp[4]);

			uint16_t humi=(humiAndTemp[0]<<8) + humiAndTemp[1];
			uint16_t temp=(humiAndTemp[2]<<8) + humiAndTemp[3];
			printf("temp:%d.%d\n",temp>>8,temp&0xff);
			printf("humi:%d.%d\n",humi>>8,humi&0xff);
		}
		else
		{
			printf("readDht11 fail\n");
		}

		delay_ms(5000);
    /* USER CODE END WHILE */
    }

4. 运行效果

 

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