一、DHT11介绍
1、DHT11技术性能特征
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°C
精度:湿度±5%,温度±2°C
分辨率:湿度±1%,温度±1°C
DHT11数字湿度传感器采用单总线数据格式。单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其中数据包由5Byte(40Bit)组成。数据分小数部分和整数部分,一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
DHT11的数据格式为:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。其中校验和数据为前四个字节相加。传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数据(湿度、温度、整数、小数)之间应该分开处理。例如,某次从DHT11读到的数据如图所示:
由以上数据就可得到湿度和温度的值,计算方法:
湿度=byte4.byte3=45.0(%RH)
温度=byte2.byte1=28.0(°C)
校验=byte4+byte3+byte2+byte1=73(校验正确)
二、数据发送流程
首先主机发送开始信号,即: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,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。
DHT11输出数字‘0’的时序如图:
DHT11输出数字‘1’的时序如图:
硬件连接:
信号线:PG9
- //IO方向设置
- #define DHT11_IO_IN() {GPIOG->MODER&=~(3<<(9*2)); GPIOG->MODER|=0<<9*2;} //PG9输入模
- #define DHT11_IN_OUT() {GPIOG->MODER&~=(3<<(9*2)); GPIOG->MODER|=0<<9*2;} //PG9输出模
- //IO操作
- #define DHT11_DQ_OUT PGout(9);//数据端口 PG9
- #define DHT11_DQ_IN PGin(9);//数据端口 PG9
三、代码解析
复位: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
- //复位DHT11
- void DHT11_Rst(void)
- {
- DHT11_IO_OUT();//SET OUTPUT
- DHT11_DQ_OUT=0;//拉低DQ
- delay-ms(20);//拉低至少18ms
- DHT11_DQ_OUT=1;
- delay_us(30);//主机拉高20~40us
- }
等待回应:
- //等待DHT11的回应
- //返回1:未检测到DHT11的存在
- //返回0:存在
- u8 DHT11_Check(void)
- {
- u8 retry=0;
- DHT11_IO_IN();
- while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
- {
- retry++;
- delay_us(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++;
- delay_us(1);
- }
- if(retry>=100) return 1;
- return 0;
- }
读数据一个bit:
- 从DHT11读取一个位,返回值:1/0
- u8 DHT11_Read_bit(void)
- {
- u8 retry=0;
- while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平
- {
- retry++;
- delay_us(1);
- }
- retry=0;
- while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为高电平
- {
- retry++;
- delay_us(1);
- }
- delay_us(40);//等待40us
- if(DHT11_DQ_IN) return 1;
- else return 0;
- }
读数据(一个字节):
- //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;
- }
解析湿度和温度值:
- //从DHT11读取一次数据
- //temp:温度值(范围0~50°C)
- //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_Rst();
- if(DHT11_Check()==0)
- {
- for(i=0;i<5;i++)//
- {
- 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;
- }
u8 DHT11_Init(void);//初始化DHT11
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *hmi);//读取温湿度
u8 DHT11_Read_Byte(void);//读出一个字节
u8 DHT11_Read_Bit(void);//读出一个位
u8 DHT11_Check(void);//检测是否存在DHT11
void DHT11_Rst(void);//复位DHT11
关于串口初始化的配置:
- u8 DHT11_Init(void)
- {
- GPIO_INitTypeDef GPIO_InitABC;
-
- RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG,ENABLE);//使能GPIO时钟
-
- GPIO_InitABC.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
- GPIO_InitABC.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
- GPIO_InitABC.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出
- GPIO_InitABC.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;//50MHz
- GPIO_InitABC.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;//上拉
- GPO_Init(GPIOG,&GPIO_InitABC);//初始化
-
- DHT11_Rst();
- return DHT11_Check();
- }