stm32-DHT11原理及代码解读

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了stm32-DHT11原理及代码解读。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

一、基础知识

1.功能:温湿度检测

2.应用范围

3.硬件电路连接

二、底层代码原理分析

1.基础知识

1.单总线说明

2.单总线传送数据位定义

3.数据格式

4.校验位数据定义

2.代码分析

1.数据时序图

2.数据传输步骤


一、基础知识

1.功能:温湿度检测

        测量范围湿度:湿度:5-95%RH        精度:(±5)%RH

                          温度:-20-60℃        精度:(±2)℃

2.应用范围

        暖通空调、除湿器、农业、冷链仓储、测试及检测设备、消费品、汽车、自动控制、数据记录器、气 象站、家电、湿度调节器、医疗、其他相关湿度检测控制。

3.硬件电路连接

stm32-DHT11原理及代码解读

        1.VDD 供电 3.3~5.5V DC

        2.DATA 串行数据,单总线

        3.NC 空脚

        4.GND 接地,电源负极

stm32-DHT11原理及代码解读

 注意点:

        1. 建议连接线长度短于 5m 时用 4.7K 上拉电阻,大于 5m 时根据实际情况降低上拉电 阻的阻值。

        2. 使用 3.3V 电压供电时连接线尽量短,接线过长会导致传感器供电不足,造成测量偏差。

        3. 每次读出的温湿度数值是上一次测量的结果,欲获取实时数据,需连续读取 2 次,但不建议连续多次 读取传感器,每次读取传感器间隔大于 2 秒即可获得准确的数据。

4. 电源部分如有波动,会影响到温度。如使用开关电源纹波过大,温度会出现跳动。

二、底层代码原理分析

1.基础知识

1.单总线说明

        DHT11 器件采用简化的单总线通信。单总线即只有一根数据线,系统中的数据交换、控制均由单总线 完成。它们是主从结构,只有主机呼叫从机时,从机才能应答。

2.单总线传送数据位定义

        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,一次传送 40 位数据,高位先出

3.数据格式

        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 校验位。

        注:其中湿度小数部分为 0。

4.校验位数据定义

        “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 校验位等于 所得结果的末 8 位

2.代码分析

1.数据时序图

        用户主机(MCU)发送一次开始信号后,DHT11 从低功耗模式转换到高速模式,待主机开始信号结束 后,DHT11 发送响应信号,送出 40bit 的数据,并触发一次信采集。信号发送如图所示。

stm32-DHT11原理及代码解读

         注:主机从 DHT11 读取的温湿度数据总是前一次的测量值,如两次测间隔时间很长,请连续读两次以 第二次获得的值为实时温湿度值。

2.数据传输步骤

​​​        步骤一二三准备步骤即初始化。步骤四发送数据。

步骤一

        DHT11 上电后(DHT11 上电后要等待 1S 以越过不稳定状态在此期间不能发送任何指令),测试环境 温湿度数据,并记录数据,同时 DHT11 的 DATA 数据线由上拉电阻拉高一直保持高电平;此时 DHT11 的 DATA 引脚处于输入状态,时刻检测外部信号。       

 步骤二:

        上图中主机发送信号:

        微处理器的 I/O 设置为输出同时输出低电平,且低电平保持时间不能小于 18ms(最大不得超过 30ms), 然后微处理器的 I/O 设置为输入状态,由于上拉电阻,微处理器的 I/O 即 DHT11 的 DATA 数据线也随之变 ,等待 DHT11 作出回答信号,发送信号如图所示:

stm32-DHT11原理及代码解读

        由此得到代码:

        DHT11_IO_OUT();设置为引脚输出模式的函数,写个函数(简单)或直接宏定义寄存器操作(简洁);DHT11_IO_IN()同理;

        DHT11_DQ_OUT();即引脚输出高电平,可以用位带操作宏定义一番;DHT11_DQ_IN();同理;

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; 	//DQ=1 
	delay_us(30);     	//主机拉高20~40us
    DHT11_IO_IN();
​}

步骤三:

        DHT11 的 DATA 引脚检测到外部信号有低电平时,等待外部信号低电平结束,延迟后 DHT11 的 DATA 引脚处于输出状态,输出 83 微秒的低电平作为应答信号紧接着输出 87 微秒的高电平通知外设准备接 收数据,微处理器的 I/O 此时处于输入状态,检测到 I/O 有低电平(DHT11 回应信号)后,等待 87 微秒 的高电平后的数据接收,发送信号如 图所示:

stm32-DHT11原理及代码解读

         DHT11输出,主机接收所以配置输入模式。

        由此得到代码:

        两个while循环一个检测低电平一个检测高电平。retry其实就是高低电平时间。

//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
	{
		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
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	};
	if(retry>=100)return 1;	    
	return 0;
}

步骤四:

        由 DHT11 的 DATA 引脚输出 40 位数据,微处理器根据 I/O 电平的变化接收 40 位数据,位数据“0” 的格式为: 54 微秒的低电平和 23-27 微秒的高电平,位数据“1”的格式为: 54 微秒的低电平加 68-74 微秒的高电平。位数据“0”、“1”格式信号如图所示

stm32-DHT11原理及代码解读

        通过对比得到0,1不同处在于高低电平时间

        所以我们先等度过低电平,高电平到来然后延时40us,此时如果他是低电平,那接收到的数据就是0,如果是高电平那他就是1。

//从DHT11读取一个位
//返回值:1/0
u8 DHT11_Read_Bit(void) 			 
{
 	u8 retry=0;
	while(DHT11_DQ_IN)//等待变为低电平
	while(!DHT11_DQ_IN)//等待成为高电平
	delay_us(40);//等待40us
	if(DHT11_DQ_IN)
        return 1;
	else 
        return 0;		   
}

        根据前文:“一次传送 40 位数据,高位先出。”我们优化代码:

u8 DHT11_Read_Byte(void)
{
    u8 dat1,dat2=0;
    for(data1=0x80;data1!=0;data1>>1)
    {

        if(DHT11_Read_Bit())
           data2|=data1;
         else
            data2&=~data1;

    }  
    return data2;  
}

步骤五:结束信号

        DHT11 的 DATA 引脚输出 40 位数据后,继续输出低电平 54 微秒后转为输入状态,由于上拉电阻随 之变为高电平。但 DHT11 内部重测环境温湿度数据,并记录数据,等待外部信号的到来。

        根据上文校验位结构:“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 校验位等于 所得结果的末 8 位。

        得出代码

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;	    
}

        我们最终顺其自然的得到主函数文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-402047.html

int main(void)
{
		u8 temper;  	    
		u8 humi;
		u8 temp;
		delay_init();
		DHT11_Init();
        oled_init();
		while(1)			
		{
			temp = DHT11_Read_Data(&temper,&humi);
			if(temp ==0)
			{
				OLED_ShowNum(10,10,humi,5,16);
                OLED_ShowNum(10,30,temper,5,16);
			}
					
		};
}

到了这里,关于stm32-DHT11原理及代码解读的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • STM32外设系列—DHT11

    🎀 文章作者:二土电子 🌸 关注文末公众号获取其他资料和工程文件! 🐸 期待大家一起学习交流! 更新记录 日期 更新内容 2023.10.27 2023.10.27 添加了DHT11复位程序、DHT11连接检测程序、DHT11初始化程序,修改了DHT11接收一个字节程序逻辑,更新了接收温湿度数据并校准的程序

    2024年02月15日
    浏览(37)
  • 明解STM32—GPIO理论基础知识篇之寄存器原理​

    一、前言         在之前的STM32的GPIO理论基础知识中,分别对基本结构和工作模式进行了详细的介绍。GPIO基本结构中主要对GPIO内部的各个功能电路逐一的进行的分析;GPIO工作模式中主要介绍GPIO应用在不同的使用场景下,GPIO端口的静态特征配置和动态的工作模式,同时对

    2024年02月16日
    浏览(48)
  • 【明解STM32】中断系统理论基础知识篇之中断寄存器功能原理

    目录 一、前言 二、寄存器概述 三、NVIC寄存器组 四、SCB寄存器组 五、中断屏蔽寄存器组 六、总结         在之前的STM32的中断系统理论基础知识之基本原理及NVIC中,分别中断的基本原理,中断的管理机制和中断的处理流程进行了较为详细的论述,读者通过全篇的阅读了

    2024年02月16日
    浏览(46)
  • 【明解STM32】中断系统理论基础知识篇之中断基本原理及NVIC

    目录 一、前言 二、基本原理概述 1、中断的作用 2、中断和异常 3、NVIC中断控制器 4、中断的分类 三、中断管理机制 1、中断向量 2、中断优先级 3、中断嵌套 四、中断处理流程 五、总结         中断是什么?举个例子来说,当我们正在工作时,突然电话响了,这时你会把

    2024年02月05日
    浏览(46)
  • 79、基于STM32单片机DHT11温湿度无线蓝牙手机APP监控报警系统(程序+原理图+PCB图+设计资料+参考论文+开题报告+元器件清单等)

    摘 要 温湿度控制已成为当今社会研究的热门项目。是工农业生产过程中必须考虑的因素。作为最常见的被控参数。温度和湿度已经不再是相互独立的物理量,而应在系统中综合考虑。广泛应用于实验室、大棚、花圃、粮仓乃至土壤等各个领域。而传统的温湿度控制则利用湿

    2024年02月11日
    浏览(69)
  • STM32+DHT11温湿度传感器

    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,具体格式在下面说明,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

    2023年04月13日
    浏览(53)
  • STM32--DHT11温湿度传感器

    本文介绍基于STM32F103实现的DHT11温湿度传感器数据采集及显示,完整代码见文末链接 一、DHT11传感器简介 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它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

    2024年02月16日
    浏览(56)
  • STM32—DHT11温湿度传感器

    (1).下图一是DHT11总的时序图。 (2).图二对应图一的左边黑色部分,图三对应图一的绿色部分,图四的左部分图对应图一的红色部分,图四的右部分对应图一的黄色部分。 (3).首先图二部分是单片机向DHT11发送我要开始的信号,此时单片机IO口处于输出模式,输出低电平至少18MS,

    2024年02月19日
    浏览(59)
  • 基于STM32使用DHT11温湿度模块

    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

    2024年02月10日
    浏览(51)
  • stm32-CS100A 超声波测距芯片原理及代码解读

            CS100A 是苏州顺憬志联新材料科技有限公司(www.100sensor.com)推出的一款工 业级超声波测距芯片,CS100A 内部集成超声波发射电路,超声波接收电路,数字处理电 路等,单芯片即可完成超声波测距,测距结果通过脉宽的方式进行输出,通信接口兼容 现有超声波模块

    2024年02月04日
    浏览(156)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包