标题:
摘要:
本文提出了一种利用STM32F103C8T6微控制器,结合DHT11数字温湿度传感器和OLED显示屏实现环境温湿度实时、直观显示的方法。该系统通过低功耗且精确的DHT11传感器获取环境温湿度信息,并借助于STM32F103C8T6强大的处理能力和I/O资源进行数据读取、解析以及控制OLED屏幕显示。研究内容包括硬件接口设计、软件程序开发以及实际应用测试。
一、引言
随着物联网技术的发展和智能设备的需求增长,对环境参数(如温度和湿度)的实时监控显得尤为重要。本研究旨在设计并实现一个以STM32F103C8T6为核心,搭配DHT11温湿度传感器和OLED显示屏的低成本、高效率实时温湿度监测系统。
二、系统设计与实现
1. 硬件设计:阐述了如何将DHT11温湿度传感器与STM32F103C8T6的GPIO端口连接,以及采用何种通信协议进行数据交互。同时描述了OLED显示屏的选型、接口设计及其与STM32F103C8T6的I2C或SPI连接方式。
2. 软件设计与算法实现:详细介绍了STM32F103C8T6下驱动DHT11读取温湿度数据的具体流程,包括数据包的接收、解码及错误检测机制;同时,说明了如何编写OLED显示屏驱动程序,实现数据显示格式的定制与刷新操作。
三、实验结果与分析
进行了系统的功能验证和性能测试,展示了系统在不同环境条件下的温湿度采集精度和响应速度,并对比分析了显示效果和系统稳定性。
四、结论
总结了基于STM32F103C8T6的DHT11-OLED温湿度监测系统的设计成果,强调其在智能家居、环境监测等领域的广泛应用前景,同时讨论了未来可能的技术优化方向。
关键词:STM32F103C8T6;DHT11温湿度传感器;OLED显示屏;实时监测;嵌入式系统设计
注意:由于论文写作需配合实际项目进展和实验数据,上述提纲仅供参考,具体撰写时需根据实际工作细节和实验数据来填充和完善。
#include "dht11.h"
#include "delay.h"
void DHT11_IO_OUT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
void DHT11_IO_IN(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
void DHT11_Rst(void)
{
DHT11_IO_OUT();
DHT11_DQ_OUT=0;
delay_ms(20);
DHT11_DQ_OUT=1;
delay_us(30);
}
uint8_t DHT11_Check(void)
{
uint8_t retry=0;
DHT11_IO_IN();
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;
}
uint8_t DHT11_Read_Bit(void)
{
uint8_t retry=0;
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
if(DHT11_DQ_IN)return 1;
else return 0;
}
uint8_t DHT11_Read_Byte(void)
{
uint8_t i,dat;
dat=0;
for (i=0;i<8;i++)
{
dat<<=1;
dat|=DHT11_Read_Bit();
}
return dat;
}
uint8_t Read_DHT_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();
}
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
*humi=buf[0];
*(humi + 1)=buf[1];
*temp=buf[2];
*(temp + 1)=buf[3];
}
}
else
{
return 1;
}
return 0;
}
uint8_t DHT11_INIT(void)
{
DHT11_Rst();
return DHT11_Check();
}
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "sys.h"
#define DHT11_DQ_OUT PAout(7) //数据端口 PA15
#define DHT11_DQ_IN PAin(7) //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_7 //连接到SCL时钟线的GPIO
uint8_t DHT11_INIT(void);//初始化DHT11
uint8_t Read_DHT_Data(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度
uint8_t DHT11_Read_Byte(void);//读出一个字节
uint8_t DHT11_Read_Bit(void);//读出一个位
uint8_t DHT11_Check(void);//检测是否存在DHT11
void DHT11_Rst(void);//复位DHT11
#endif
main
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "oled.h"
#include "string.h"
#include "DHT11.h"
int main(void)
{
uint8_t wendu[2] = {0}; //wendu[0]:存储温度数据整数,wendu[1]:存储温度数据小数
uint8_t shidu[2] = {0};
delay_init();
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置中断优先级分组为组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
DHT11_INIT();
OLED_Init(); //初始化OLED
OLED_Clear();
OLED_ShowCHinese(0,0,0);//温
OLED_ShowCHinese(18,0,1);//度
OLED_ShowString(36,0,":",16);
OLED_ShowCHinese(92,0,4);//摄氏度符号
OLED_ShowCHinese(0,2,3);//湿
OLED_ShowCHinese(18,2,1);//度
OLED_ShowString(36,2,":",16);
OLED_ShowString(93,2,"%",16);
OLED_ShowString(105,2,"RH",16);
while(1)
{
Read_DHT_Data(wendu, shidu);
OLED_ShowNum(54,0,wendu[0],2,16);//温度整数
OLED_ShowString(72,0,".",16); //小数点
OLED_ShowNum(74,0,wendu[1],2,16);//温度小数
OLED_ShowNum(54,2,shidu[0],2,16);//湿度整数
OLED_ShowString(72,2,".",16); //小数点
OLED_ShowNum(74,2,shidu[1],2,16);//湿度小数
delay_ms(1000);
}
}
文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-806451.html
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