DHT11温湿度传感器详解(stm32)

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传感器介绍

 

 

DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，采用了自主研发的集成式数字温湿度元件，应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。DHT11传感器内包含一个温湿度测量元件和一个高性能MCU。

 

 

 以下是DHT11温湿度传感器的参数：

   

供电电压	DC：3.3-5.5V
工作范围(温度)	-20~+60℃
量程范围(湿度)	5~95%RH
温度精度	±2℃
湿度精度	±5%RH
重复性	温度：±1℃ ；湿度：±1%RH
迟滞(温度)	±0.3℃
迟滞(湿度)	±0.3%RH

 

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传感器原理

1.原理图

单总线上必须有一个上拉电阻（R1）以实现单总线闲置时，其处于高电平状态。 

2.工作时序

3.工作原理：起始信号与响应信号

 

 

 

4.工作原理：读数据时序

 

 

5.工作原理：DHT11数据格式

34H + 01H + 18H + 8CH = D9H

 

湿度高8位（整数）为34H，低8位（小数）为01H，将两部分数值转换为十进制后可以得出52.1，即湿度为52.1%RH。同理可以得出温度为-24.12℃。此处温度为负值时因为温度数据的低8位的最高位Bit7为1；当最高位Bit7为0时，数值为正值。

 

 

 

 

 

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程序设计

 

 

 

1. main.c文件

 

#include "stm32f10x.h"#include "led.h"#include "usart.h"#include "delay.h"#include "dht11.h"#include "oled.h"/*****************毕业设计******************            STM32 * 项目      :  1.DHT11温度湿度传感器实验                      * 版本      :   V1.0 * 日期      :   2024.8.4 * MCU      :  STM32F103C8T6 * 接口      :  参看DHT11.h               **********************BEGIN***********************/u8 temp;u8 humi;int main(void){     SystemInit();//配置系统时钟为72M    delay_init(72);  LED_Init();  LED_On();  USART1_Config();//串口初始化  OLED_Init();  printf("Start \n");  delay_ms(1000);  while(DHT11_Init())  {    printf("DHT11 Error \r\n");    delay_ms(1000);  }  //显示“温度：”  OLED_ShowChinese(1,1, 0);  OLED_ShowChinese(1,2, 1);  OLED_ShowChar(1, 5, ':');  OLED_ShowChar(1, 9, 'C');    //显示“湿度：”  OLED_ShowChinese(2,1, 2);  OLED_ShowChinese(2,2, 1);  OLED_ShowChar(2, 5, ':');    OLED_ShowChar(2, 9, '%');    while (1)  {    DHT11_Read_Data(&temp,&humi);//    printf("temp %d ,humi %d\r\n",temp,humi);    LED_Toggle();    delay_ms(1000);    //显示温度数据    OLED_ShowNum(1,6,temp,2);    //显示湿度数据    OLED_ShowNum(2,6,humi,2);  }}

 

 

 

2. dht11.h文件

 

#ifndef __DHT11_H#define __DHT11_H#include "stm32f10x.h"                  // Device header#include "delay.h" /*****************毕业设计******************            STM32 * 文件      :  DHT11温度湿度传感器h文件                    * 版本      :   V1.0 * 日期      :   2024.8.4 * MCU      :  STM32F103C8T6 * 接口      :  见代码              **********************BEGIN***********************/***************根据自己需求更改****************///DHT11引脚宏定义#define DHT11_GPIO_PORT  GPIOA#define DHT11_GPIO_PIN   GPIO_Pin_6#define DHT11_GPIO_CLK   RCC_APB2Periph_GPIOA/*********************END**********************/ //输出状态定义#define OUT 1#define IN  0 //控制DHT11引脚输出高低电平#define DHT11_Low  GPIO_ResetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)#define DHT11_High GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN) u8 DHT11_Init(void);//初始化DHT11u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度数据u8 DHT11_Read_Byte(void);//读取一个字节的数据u8 DHT11_Read_Bit(void);//读取一位的数据void DHT11_Mode(u8 mode);//DHT11引脚输出模式控制u8 DHT11_Check(void);//检测DHT11void DHT11_Rst(void);//复位DHT11    #endif

 

 

 

3. dht11.c文件

 

#include "dht11.h"#include "delay.h"      /*****************毕业设计******************                      STM32 * 文件      :  DHT11温度湿度传感器c文件                    * 版本      : V1.0 * 日期      : 2024.8.4 * MCU      :  STM32F103C8T6 * 接口      :  见dht11.h文件              **********************BEGIN***********************/            //复位DHT11void DHT11_Rst(void)     {                   DHT11_Mode(OUT);   //SET OUTPUT  DHT11_Low;         //拉低DQ  delay_ms(20);      //主机拉低18~30ms  DHT11_High;       //DQ=1   delay_us(13);       //主机拉高10~35us} //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_Mode(IN);//SET INPUT       while (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us  {    retry++;    delay_us(1);  };     if(retry>=100)return 1;  else retry=0;    while (!GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&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：1/0u8 DHT11_Read_Bit(void)        {   u8 retry=0;  while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//等待变为低电平  {    retry++;    delay_us(1);  }  retry=0;  while(!GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//等待变高电平  {    retry++;    delay_us(1);  }  delay_us(40);//等待40us  if(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN))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_Rst();  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       u8 DHT11_Init(void){      GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;     RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK, ENABLE);   //使能PA端口时钟   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;         //PG11端口配置   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      //推挽输出   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);         //初始化IO口   GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN);             //PG11 输出高          DHT11_Rst();  //复位DHT11  return DHT11_Check();//等待DHT11的回应} void DHT11_Mode(u8 mode){  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  if(mode)  {    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  }  else  {    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  DHT11_GPIO_PIN;    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  }  GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);}

 

 

 

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实验演示