基于STM32的DHT11温湿度模块应用指南

目录

前言

一、DHT11模块介绍

1、原理图

2、通信时序(单总线)

2.1、通信总过程

2.2、起始信号及DHT11应答

2.3、数字1信号的应答时序

2.4、数字0信号的应答时序

2.5、数据格式

二、使用步骤

1.使用CubeMX进行配置(基于stm32f407zgt6)

2.编写相关函数

​编辑3、实验结果

三、代码分享

总结



前言

DHT11模块是一种基于数字信号输出的简单温湿度传感器,它能够测量环境的温度和湿度,并将数据以数字信号的形式传输给控制主板,如Arduino,stm32,8051等微控制器。

DHT11模块由温湿度传感器、微处理器以及一些电子元器件组成。该模块采用单线总线通讯方式,具有非常高的可靠性、稳定性和精度。该模块的温度测量范围为0-50摄氏度,湿度测量范围为20%-90% RH(产品不一样范围也有所变化)。

DHT11模块广泛应用于温湿度监控、气象观测、空气质量检测、智能家居、农业、医疗等领域。在Arduino等开源硬件平台上,使用DHT11模块可以方便快捷地实现温湿度数据的采集和处理。

一、DHT11模块介绍

1、原理图

         这是我买的模块的图片以及原理图,初始的模块是有四个引脚,一般NC也是要接地的。这个只给出了三个引脚并且在每个引脚上都标出了VCC、DATA、GND所以一定要注意接线的问题!!!不要反接了,商家说的接反必烧!!!

        在模块上面还有一个电源指示灯,当你正确接线的时候就会亮但不代表你这个模块没有问题。我出现过灯是亮的但是读出的数据都是错的,所以当你试了很久很久能够确定自己写的代码没有错时请不要怀疑!也有可能是模块的问题!!!

        然后就是注意VCC的电压范围是3.3V-5V(具体的型号可以不同,要仔细一点看商家的介绍)

2、通信时序(单总线)

2.1、通信总过程

 黑色加粗是代表使用的微控制器(stm32)的处理,也就是我们程序的拉低拉高。浅棕色就是代表DHT11。

2.2、起始信号及DHT11应答

图中画出的圈1主要是微控制器(stm32)发起的起始信号,stm32拉低总线持续18ms以上然后再拉高20-40us。因为后面需要接收DHT11的信号,所以在发送完起始信号之后就要改变总线的模式为输入模式,以便后续的读数据。

图图画出的圈2主要是DHT11的回应(通过这个可以判断是否有这个外设存在),DHT11先拉低总线80us,然后再拉高80us,我们需要先判断stm32在释放总线后是否被DHT11拉低,然后再判断是否被拉高。两段都判断了才能证明DHT11真正存在。

2.3、数字1信号的应答时序

总线先被拉低50us左右,然后再拉高26-28us。 具体操作再后续的代码讲解中。

2.4、数字0信号的应答时序

总线先被拉低50us左右,然后再拉高70us左右。 具体操作再后续的代码讲解中。

2.5、数据格式

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

最后的校验位是前面四个数据的总和,用于验证接收到的数据是否正确。

二、使用步骤

1.使用CubeMX进行配置(基于stm32f407zgt6)

 后续代码生成步骤省略,要注意的是存储的路径中不能有中文!!!今天刚出现识别不了中文导致不能打开Keil。

 

自此关于工程的配置以及搭建已经全部完成,剩下的就是编写模块的代码。 

2.编写相关函数

由于HAL库没有封装延时us级的函数,所以需要自己写一个,有很多写法比如使用新的定时器等。


这里使用的是操作寄存器的方法进行对printf的重定向,有很多种不同的方法,能用就行。

编写的.h文件,进行了一些宏定义操作便于后续引脚的修改。

  

 注意:在上面所示代码中注释掉的printf千万不能有,因为printf会消耗较长时间对于时序来说是致命的!!! 

3、实验结果

复位会出现一次数据错误,原因在于初始化和转换之间的间隔太短了,加一个20ms左右的延时即可。

三、代码分享

由于网盘分享文件不能过多,所以只选择分享了模块代码、dht11的文档。

https://www.aliyundrive.com/s/NkP7y9m3e6B

总结

个人感觉dht11对于stm32的学习还是有必要使用并且学习,在许多项目中也会有用到。本次文章是我学习完之后进行的一次总结,如有错误请指出,谢谢!

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