1. 数字温湿度传感器DHT11
接口：当连接线长度小于20米时，建议使用5米K当上拉电阻大于20米时，根据实际情况使用适当的上拉电阻。
2. 数字温湿度传感器模块DHT实物、原理图11
2.模块说明
2.1 DHT11产品概述
- DHT11数字温湿度传感器已校准数字信号输出温湿度复合传感器。DHT在极其精确的湿度校验室中校准传感器。校准系数以程序的形式存储在OTP内存中，这些校准系数应调用于传感器内部的检测信号处理。
- 包括一个传感器电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，高性能8位单片机相连接。
- 单线串行接口，使系统集成简单快捷。超小超小，功耗极低，信号传输距离可达20米使其成为各种应用甚至最苛刻的应用场合的最佳选择。
2.2 订货信息：
| 型号 | 测量范围 | 测湿精度 | 测温精度 | 分辨力 | 封装 |
| DHT11 | 20－90％RH 0－50℃ | ±5％RH | ±2℃ | 1 | 4 针单排直插 |
2.3 性能参数
2.4 电源引脚
DHT供电电压为113－5.5V。传感器上电后，需要等待1s 在此期间，无需发送任何指令，以跨越不稳定状态。电源引脚（VDD，GND）可以增加1000nF 用于去耦滤波的电容器。
2.5 串行接口(单线双向)
：DATA 单片机和输出线DHT11之间的通信，一次通信时间4ms左右；单片机发送开始信号后，DHT从低功耗模式到高速模式，等待主机开始信号结束，DHT11发送响应信号40bit用户可以选择读取数据，然后将数据转换为低速模式；如果没有接收到主机发送的开始信号，DHT不主动采集温湿度。
- 完整的数据传输为40bit,高位先出；
- 数据格式:8bit湿度数据 8bit湿度小数据 8bi温度整数据 8bit温度小数据 8bit校验；
- DHT11数据分为小数部分和整数部分，目前小数部分用于未来扩展，现读为零；分别测量分辨率8bit（温度）、8bit（湿度）。
- 当数据传输正确时校验位等于“8bit湿度数据 8bit湿度小数据 8bi温度整数数据 8bit温度小数据之和；
由于上拉电阻，总线空闲状态为高电平,主机发出开始信号，拉低总线大于18ms,拉高电平延迟等待20-40us后, 读取DHT响应信号11；
DHT11接收到主机开始信号后,等待主机开始信号结束，发送80us低电平响应信号，再把总线拉高80us;主机发送开始信号结束后,可以切换到输入模式,总线由上拉电阻拉高或者输出高电平均可。
每一bit数据都以50us低电平开始,高电平的长短决定数据位是0还是1，如下图所示：当最后一bit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。
3.STM32程序与显示结果
//主函数
#include <stdio.h>
#include "stm32f10x.h"
//#include "bsp_led.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_rccclkconfig.h"
#include "dht11.h"
#include "bsp_systick.h"
extern uint8_t dat[5];
/**
* @brief 主函数
* @param 无
* @retval 无
*/
int main(void)
{
USART_Config();
HSE_SetSysClk( RCC_PLLMul_6 );
printf( "串口printf函数测试\n" );
while (1)
{
if(DHT_Read())
printf("湿度：%d%%,温度：%d度\r\n",dat[0],dat[2]);
SysTick_Delay_ms(3000);
}
}
/*********************************************END OF FILE**********************/
//dht11.c程序
#include "dht11.h"
#include "bsp_systick.h"
uint8_t dat[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
uint8_t sum=0;
//初始化为输出
void DHT11_GPIO_OUT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
//初始化为输入
void DHT11_GPIO_IN(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
//读一个字节
uint8_t DHT_Read_Byte(void)
{
uint8_t temp;
uint8_t ReadDat=0;
uint8_t retry = 0;
uint8_t i;
for(i=0;i<8;i++)
{
//数据信号低电平50us
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==0&&retry<100)
{
SysTick_Delay_us(1);
retry++;
}
retry=0;
SysTick_Delay_us(30);
temp=0;//数字信号0，temp=0
//数字0信号高电平持续28us，数字1信号高电平70us，延时30us以确认数字0或1
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==1) temp=1;
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==1&&retry<100)//数字1信号高电平剩余40us
{
SysTick_Delay_us(1);
retry++;
}
retry=0;
ReadDat<<=1;
ReadDat|=temp;
}
return ReadDat;
}
uint8_t DHT_Read(void)
{
uint8_t i;
uint8_t retry = 0;
//主机设置为输出，发送开始信号低电平18ms，高电平40us
DHT11_GPIO_OUT();
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14);
SysTick_Delay_ms(18);
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14);
SysTick_Delay_us(40);
//主机设置为输入，检查并接收响应信号低电平80us，高电平80us
DHT11_GPIO_IN();
SysTick_Delay_us(20);
//延时20us，低电平80us，还剩60us，检查是否是低电平以确定是否有响应信号
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==0)
{
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==0&&retry<100)//接收响应信号低电平剩余60us
{
SysTick_Delay_us(1);
retry++;
}
retry=0;//超过100us自动向下运行，以免卡死
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==1&&retry<100)//接收响应信号高电平80us
{
SysTick_Delay_us(1);
retry++;
}
retry=0;
//接收8字节数据
for(i=0;i<5;i++)
{
dat[i]=DHT_Read_Byte();
}
SysTick_Delay_us(50);//DHT11拉低总线50us作为结束信号，或者使用以下语句
// while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)==0&&retry<100)//接收响应信号低电平剩余60us
// {
// SysTick_Delay_us(1);
// retry++;
// }
// retry=0;
}
sum=dat[0]+dat[1]+dat[2]+dat[3];
if(dat[4]==sum)
{
return 1;
}
else
return 0;
}
//dth11.h程序
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "stm32f10x.h"
void DHT11_GPIO_OUT(void);
void DHT11_GPIO_IN(void);
uint8_t DHT_Read_Byte(void);
uint8_t DHT_Read(void);
#endif //延时.c函数
#include "bsp_systick.h"
#if 0
static __INLINE uint32_t SysTick_Config(uint32_t ticks)
{
// 判断 tick 的值是否大于 2^24，如果大于，则不符合规则
if (ticks > SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) return (1);
// 初始化reload寄存器的值
SysTick->LOAD = (ticks & SysTick_LOAD_RELOAD_Msk) - 1;
// 配置中断优先级，配置为15，默认为最低的优先级
NVIC_SetPriority (SysTick_IRQn, (1<<__NVIC_PRIO_BITS) - 1);
// 初始化counter的值为0
SysTick->VAL = 0;
// 配置 systick 的时钟为 72M
// 使能中断
// 使能systick
SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_CLKSOURCE_Msk |
SysTick_CTRL_TICKINT_Msk |
SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
return (0);
}
#endif
void SysTick_Delay_us(uint32_t us)
{
uint32_t i;
SysTick_Config(72);
for(i=0; i<us; i++)
{
while( !((SysTick->CTRL) & (1<<16)) );
}
SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}
void SysTick_Delay_ms(uint32_t ms)
{
uint32_t i;
SysTick_Config(72000);
for(i=0; i<ms; i++)
{
while( !((SysTick->CTRL) & (1<<16)) );
}
SysTick->CTRL &= ~ SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;
}
//延时.h函数
#ifndef __BSP_SYSTICK_H
#define __BSP_SYSTICK_H
#include "stm32f10x.h"
#include "core_cm3.h"
void SysTick_Delay_us(uint32_t us);
void SysTick_Delay_ms(uint32_t ms);
#endif /* __BSP_SYSTICK_H */
//12M晶振替换8M，RCC.C程序配置频率
#include "bsp_rccclkconfig.h"
void HSE_SetSysClk( uint32_t RCC_PLLMul_x )
{
ErrorStatus HSEStatus;
// 把RCC 寄存器复位成复位值
RCC_DeInit();
// 使能 HSE
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
HSEStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if( HSEStatus == SUCCESS )
{
// 使能预取指
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
// 配置 PLLCLK = HSE * RCC_PLLMul_x
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_x);
// 使能PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
// 等待PLL稳定
while( RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET );
// 选择系统时钟
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
while( RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08 );
}
else
{
/* 如果HSE 启动失败，用户可以在这里添加处理错误的代码 */
}
}
void HSI_SetSysClk( uint32_t RCC_PLLMul_x )
{
__IO uint32_t HSIStatus = 0;
// 把RCC 寄存器复位成复位值
RCC_DeInit();
// 使能 HSI
RCC_HSICmd(ENABLE);
HSIStatus = RCC->CR & RCC_CR_HSIRDY;
if( HSIStatus == RCC_CR_HSIRDY )
{
// 使能预取指
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
// 配置 PLLCLK = HSE * RCC_PLLMul_x
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, RCC_PLLMul_x);
// 使能PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
// 等待PLL稳定
while( RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET );
// 选择系统时钟
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
while( RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08 );
}
else
{
/* 如果HSI 启动失败，用户可以在这里添加处理错误的代码 */
}
}
void MCO_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// 开启GPIOA的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
// 选择GPIO8引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
//设置为复用功能推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
//设置IO的翻转速率为50M
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
// 初始化GPIOA8
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}//12M晶振替换8M晶振，重新设置频率.H程序
#ifndef __BSP_RCCCLKCONFIG_H
#define __BSP_RCCCLKCONFIG_H
#include "stm32f10x.h"
void HSE_SetSysClk( uint32_t RCC_PLLMul_x );
void MCO_GPIO_Config(void);
void HSI_SetSysClk( uint32_t RCC_PLLMul_x );
#endif /*__BSP_RCCCLKCONFIG_H */