代码收藏家 STM32与DHT11温湿度传感器实战教程：代码详解
DHT11简介
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。
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，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
+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。
通讯过程（单线双向）
总线空闲状态为高电平，主机把总线拉低等待DHT11响应，主机把总线拉低必须大于18毫秒，保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后，等待主机开始信号结束，然后发送80us低电平响应信号。
主机发送开始信号结束后，延时等待20-40us后，读取DHT11的响应信号，主机发送开始信号后，可以切换到输入模式，或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。
总线为低电平（80us低电平响应信号），说明DHT11发送响应信号，DHT11发送响应信号后，再把总线拉高80us，准备发送数据。
每1bit数据都以50us低电平时隙开始，高电平的长短定了数据位是0还是1。
格式见下面图示：
数字0信号表示方法
数字1信号表示方法
如果读取响应信号为高电平，则DHT11没有响应，请检查线路是否连接正常。当最后1bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线 50us，随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "stm32f10x.h"
// 位带操作宏定义
#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000) + 0x2000000 + ((addr & 0xFFFFF) << 5) + (bitnum << 2))
#define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))
// GPIOA的ODR和IDR寄存器地址
#define GPIOA_ODR_ADDR (GPIOA_BASE + 12) // GPIOA的输出数据寄存器地址，0x4001080C
#define GPIOA_IDR_ADDR (GPIOA_BASE + 8) // GPIOA的输入数据寄存器地址，0x40010808
// 定义PBout和PBin宏
#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_ADDR, n) //输出
#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_ADDR, n) //输入
/************************************************************************/
#define DHT11_DQ_OUT PAout(15) //数据端口 PA15
#define DHT11_DQ_IN PAin(15) //数据端口 PA15
#define DHT11_GPIO_PORT GPIOA //GPIO端口
#define DHT11_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA //GPIO端口时钟
#define DHT11_GPIO_PIN GPIO_Pin_15 //连接到SCL时钟线的GPIO
/************************************************************************/
void DHT11_Rst(void);
uint8_t DHT11_Check(void);
uint8_t DHT11_Read_Bit(void);
uint8_t DHT11_Read_Byte(void);
uint8_t DHT11_Read_Data(uint8_t *temp,uint8_t *humi);
uint8_t DHT11_Init(void);
#endif
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "DHT11.h"
#include "Delay.h"
/*DHT11数据线为输出模式*/
void DHT11_IO_OUT(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO时钟和AFIO时钟
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); //禁用JTAG，保留SWD
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*DHT11数据线为输入模式*/
void DHT11_IO_IN(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO时钟和AFIO时钟
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); //禁用JTAG，保留SWD
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入模式
GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*复位DHT11传感器*/
void DHT11_Rst(void)
{
DHT11_IO_OUT(); //设置输出模式
DHT11_DQ_OUT = 0; //将数据线拉低，等待DHT11响应
Delay_ms(20); //拉低至少18ms，保证DHT11能检测到起始信号
DHT11_DQ_OUT = 1; //将数据线拉高
Delay_us(30); //主机拉高20~40us，读取DHT11的响应信号
}
/*检查DHT11是否存在*/
//返回1:未检测到DHT11的存在
//返回0:检测到DHT11的存在
uint8_t DHT11_Check(void)
{
uint8_t retry = 0;
DHT11_IO_IN(); //设置输入模式
//DHT11接收到主机的开始信号后，等待主机开始信号结束，然后发送80us低电平响应信号
//DHT11发送响应信号后，再把总线拉高80us，准备发送数据
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;
}
/*DHT11读取一个位*/
//返回值：数据位1或0
uint8_t DHT11_Read_Bit(void)
{
uint8_t retry = 0;
//每1bit数据都以50us低电平时隙开始
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) //等待变高电平
{
retry++;
Delay_us(1);
}
Delay_us(40); //等待40us
//高电平的长短定了数据位是0还是1
//26us-28us表示0，70us表示1
if(DHT11_DQ_IN) return 1;
else return 0;
}
/*DHT11读取一个字节*/
//返回值：读到的数据
uint8_t DHT11_Read_Byte(void)
{
uint8_t i,data;
data = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
data<<=1;
data |= DHT11_Read_Bit();
}
return data;
}
/*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
uint8_t DHT11_Read_Data(uint8_t *temp,uint8_t *humi)
{
uint8_t buf[5];
uint8_t i;
DHT11_Rst();
if(DHT11_Check() == 0)
{
for(i = 0; i < 5; i++) //读取40位数据
{
buf[i] = DHT11_Read_Byte();
}
//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
//8bit校验和 = 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
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4]) //校验数据
{
*humi = buf[0];
*temp = buf[2];
}
}else return 1;
return 0;
}
//初始化DHT11的IO口同时检测DHT11是否存在
//返回1:不存在
//返回0:存在
uint8_t DHT11_Init(void)
{
DHT11_Rst(); //复位DHT11
return DHT11_Check(); //等待DHT11的回应
}
作者：七点半.
