DHT11温湿度传感器详解（STM32）

目录
 一、介绍
 二、传感器原理
1.原理图
2.工作时序
3.起始信号与相应信号
4.读数据时序
 5.DHT11数据格式
三、步调计划
 main.c文件
 dht11.h文件
 dht11.c文件
四、实行效果展示
 五、资料获取
  项目分享
 一、介绍

        DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，采用了自主研发的集成式数字温湿度元件，应用专用的数字模块收罗技能和温湿度传感技能，确保产物具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。DHT11传感器内包含一个温湿度测量元件和一个高性能MCU。

 以下是DHT11温湿度传感器的参数：

供电电压	DC：3.3-5.5V
工作范围(温度)	-20~+60℃
量程范围(湿度)	5~95%RH
温度精度	±2℃
湿度精度	±5%RH
重复性	温度：±1℃ ；湿度：±1%RH
迟滞(温度)	±0.3℃
迟滞(湿度)	±0.3%RH

哔哩哔哩视频链接：
https://www.bilibili.com/video/BV182421Z7by/?share_source=copy_web&vd_source=097fdeaf6b6ecfed8a9ff7119c32faf2
（资料分享见文末） 
 二、传感器原理

1.原理图

  单总线上必须有一个上拉电阻（R1）以实现单总线闲置时，其处于高电平状态
2.工作时序

符号	参数	最小	典型	最大	单位
Tbe	主机起始信号拉低时间	18	20	30	ms
Tgo	主机释放单总线时间	10	13	35	us
Trel	相应低电平时间	78	83	88	us
Treh	相应高电平时间	80	87	92	us

3.起始信号与相应信号

4.读数据时序

 5.DHT11数据格式

 34H + 01H + 18H + 8CH = D9H
        湿度高8位（整数）为34H，低8位（小数）为01H，将两部分数值转换为十进制后可以得出52.1，即湿度为52.1%RH。同理可以得出图7中的温度为-24.12℃。此处温度为负值时由于温度数据的低8位的最高位Bit7为1；当最高位Bit7为0时，数值为正值。
三、步调计划

1.利用STM32F103C8T6读取DHT11温湿度传感器收罗的数据，通过串口发送至电脑

2.将读取得到的温湿度数据同时在OLED上显示

DHT11	PB5
OLED_SCL	PB11
OLED_SDA	PB10
串口	串口1

 main.c文件

1. #include "stm32f10x.h"
2. #include "led.h"
3. #include "usart.h"
4. #include "delay.h"
5. #include "dht11.h"
6. #include "oled.h"
7. /*****************辰哥单片机设计******************
8.                                           STM32
9. * 项目                        :        1.DHT11温度湿度传感器实验                     
10. * 版本                        :   V1.0
11. * 日期                        :   2024.8.4
12. * MCU                        :        STM32F103C8T6
13. * 接口                        :        参看DHT11.h                                                       
14. * BILIBILI            :        辰哥单片机设计
15. * CSDN                        :        辰哥单片机设计
16. * 作者                        :        辰哥
18. **********************BEGIN***********************/
19. u8 temp;
20. u8 humi;
21. int main(void)
22. {
23.        
24.   SystemInit();//配置系统时钟为72M       
25.         delay_init(72);
26.         LED_Init();
27.         LED_On();
28.         USART1_Config();//串口初始化
29.         OLED_Init();
30.         printf("Start \n");
31.         delay_ms(1000);
32.         while(DHT11_Init())
33.         {
34.                 printf("DHT11 Error \r\n");
35.                 delay_ms(1000);
36.         }
37.         //显示“温度：”
38.         OLED_ShowChinese(1,1, 0);
39.         OLED_ShowChinese(1,2, 1);
40.         OLED_ShowChar(1, 5, ':');
41.         OLED_ShowChar(1, 9, 'C');       
42.         //显示“湿度：”
43.         OLED_ShowChinese(2,1, 2);
44.         OLED_ShowChinese(2,2, 1);
45.         OLED_ShowChar(2, 5, ':');       
46.         OLED_ShowChar(2, 9, '%');
47.        
48.   while (1)
49.   {
50.                 DHT11_Read_Data(&temp,&humi);//
51.                 printf("temp %d ,humi %d\r\n",temp,humi);
52.                 LED_Toggle();
53.                 delay_ms(1000);
54.                 //显示温度数据
55.                 OLED_ShowNum(1,6,temp,2);
56.                 //显示湿度数据
57.                 OLED_ShowNum(2,6,humi,2);
58.   }
59. }

复制代码

 dht11.h文件

1. #ifndef __DHT11_H
2. #define __DHT11_H
3. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
4. #include "delay.h"
6. /*****************辰哥单片机设计******************
7.                                     STM32
8. * 文件                        :        DHT11温度湿度传感器h文件                  
9. * 版本                        :   V1.0
10. * 日期                        :   2024.8.4
11. * MCU                        :        STM32F103C8T6
12. * 接口                        :        见代码                                                       
13. * BILIBILI            :        辰哥单片机设计
14. * CSDN                        :        辰哥单片机设计
15. * 作者                        :        辰哥
17. **********************BEGIN***********************
18. /***************根据自己需求更改****************/
19. //DHT11引脚宏定义
20. #define DHT11_GPIO_PORT  GPIOA
21. #define DHT11_GPIO_PIN   GPIO_Pin_6
22. #define DHT11_GPIO_CLK   RCC_APB2Periph_GPIOA
23. /*********************END**********************/
25. //输出状态定义
26. #define OUT 1
27. #define IN  0
29. //控制DHT11引脚输出高低电平
30. #define DHT11_Low  GPIO_ResetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)
31. #define DHT11_High GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)
33. u8 DHT11_Init(void);//初始化DHT11
34. u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度数据
35. u8 DHT11_Read_Byte(void);//读取一个字节的数据
36. u8 DHT11_Read_Bit(void);//读取一位的数据
37. void DHT11_Mode(u8 mode);//DHT11引脚输出模式控制
38. u8 DHT11_Check(void);//检测DHT11
39. void DHT11_Rst(void);//复位DHT11   
41. #endif

复制代码

 dht11.c文件

1. #include "dht11.h"
2. #include "delay.h"
3.       
4. /*****************辰哥单片机设计******************
5.                                                                                         STM32
6. * 文件                        :        DHT11温度湿度传感器c文件                  
7. * 版本                        : V1.0
8. * 日期                        : 2024.8.4
9. * MCU                        :        STM32F103C8T6
10. * 接口                        :        见dht11.h文件                                                       
11. * BILIBILI        :        辰哥单片机设计
12. * CSDN                        :        辰哥单片机设计
13. * 作者                        :        辰哥
15. **********************BEGIN***********************/                       
16.                        
17. //复位DHT11
18. void DHT11_Rst(void)          
19. {                 
20.         DHT11_Mode(OUT);         //SET OUTPUT
21.         DHT11_Low;               //拉低DQ
22.         delay_ms(20);            //主机拉低18~30ms
23.         DHT11_High;                         //DQ=1
24.         delay_us(13);             //主机拉高10~35us
25. }
27. //等待DHT11的回应
28. //返回1:未检测到DHT11的存在
29. //返回0:存在
30. u8 DHT11_Check(void)           
31. {   
32.         u8 retry=0;
33.         DHT11_Mode(IN);//SET INPUT         
34.     while (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
35.         {
36.                 retry++;
37.                 delay_us(1);
38.         };         
39.         if(retry>=100)return 1;
40.         else retry=0;
41.     while (!GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us
42.         {
43.                 retry++;
44.                 delay_us(1);
45.         };
46.         if(retry>=100)return 1;            
47.         return 0;
48. }
50. //从DHT11读取一个位
51. //返回值：1/0
52. u8 DHT11_Read_Bit(void)                          
53. {
54.         u8 retry=0;
55.         while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//等待变为低电平
56.         {
57.                 retry++;
58.                 delay_us(1);
59.         }
60.         retry=0;
61.         while(!GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//等待变高电平
62.         {
63.                 retry++;
64.                 delay_us(1);
65.         }
66.         delay_us(40);//等待40us
67.         if(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN))return 1;
68.         else return 0;                  
69. }
71. //从DHT11读取一个字节
72. //返回值：读到的数据
73. u8 DHT11_Read_Byte(void)   
74. {        
75.         u8 i,dat;
76.         dat=0;
77.         for (i=0;i<8;i++)
78.         {
79.                 dat<<=1;
80.                 dat|=DHT11_Read_Bit();
81.         }                                                    
82.         return dat;
83. }
84. //从DHT11读取一次数据
85. //temp:温度值(范围:0~50°)
86. //humi:湿度值(范围:20%~90%)
87. //返回值：0,正常;1,读取失败
88. u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)   
89. {        
90.         u8 buf[5];
91.         u8 i;
92.         DHT11_Rst();
93.         if(DHT11_Check()==0)
94.         {
95.                 for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
96.                 {
97.                         buf[i]=DHT11_Read_Byte();
98.                 }
99.                 if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
100.                 {
101.                         *humi=buf[0];
102.                         *temp=buf[2];
103.                 }
104.         }
105.         else return 1;
106.         return 0;            
107. }
109. //初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在
110. //返回1:不存在
111. //返回0:存在             
112. u8 DHT11_Init(void)
113. {         
114.         GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;       
115.         RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK, ENABLE);         //使能PA端口时钟
116.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;                                 //PG11端口配置
117.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                  //推挽输出
118.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
119.         GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);                                 //初始化IO口
120.         GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN);                                                 //PG11 输出高
121.                           
122.         DHT11_Rst();  //复位DHT11
123.         return DHT11_Check();//等待DHT11的回应
124. }
125. void DHT11_Mode(u8 mode)
126. {
127.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
128.         if(mode)
129.         {
130.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;
131.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
132.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
133.         }
134.         else
135.         {
136.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  DHT11_GPIO_PIN;
137.                 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
138.         }
139.         GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
140. }

复制代码

四、实行效果展示

 五、资料获取

  项目分享


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