DHT11簡介
DHT11的供電電壓為 3-5.5V。
傳感器上電后,要等待 1s 以越過不穩定狀態在此期間無需發送任何指令。
電源引腳(VDD,GND)之間可增加一個100nF 的電容,用以去耦濾波。
DATA 用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數據格式,一次通訊時間4ms左右,數據分小數部分和整數部分,當前小數部分用于以后擴展,現讀出為零。
操作流程如下:
一次完整的數據傳輸為40bit,高位先出。
數據格式:8bit濕度整數數據 + 8bit濕度小數數據
+8bi溫度整數數據 + 8bit溫度小數數據
+8bit校驗和
數據傳送正確時校驗和數據等于“8bit濕度整數數據+8bit濕度小數數據
+8bit溫度整數數據+8bit溫度小數數據”所得結果的末8位。
通訊過程(單線雙向)
總線空閑狀態為高電平,主機把總線拉低等待DHT11響應,主機把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測到起始信號。DHT11接收到主機的開始信號后,等待主機開始信號結束,然后發送80us低電平響應信號。
主機發送開始信號結束后,延時等待20-40us后,讀取DHT11的響應信號,主機發送開始信號后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高。
總線為低電平(80us低電平響應信號),說明DHT11發送響應信號,DHT11發送響應信號后,再把總線拉高80us,準備發送數據。
每1bit數據都以50us低電平時隙開始,高電平的長短定了數據位是0還是1。
格式見下面圖示:
數字0信號表示方法
數字1信號表示方法
如果讀取響應信號為高電平,則DHT11沒有響應,請檢查線路是否連接正常。當最后1bit數據傳送完畢后,DHT11拉低總線 50us,隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態。
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "stm32f10x.h"// 位帶操作宏定義
#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的輸出數據寄存器地址,0x4001080C
#define GPIOA_IDR_ADDR (GPIOA_BASE + 8) // GPIOA的輸入數據寄存器地址,0x40010808// 定義PBout和PBin宏
#define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_ADDR, n) //輸出
#define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_ADDR, n) //輸入 /************************************************************************/#define DHT11_DQ_OUT PAout(15) //數據端口 PA15
#define DHT11_DQ_IN PAin(15) //數據端口 PA15#define DHT11_GPIO_PORT GPIOA //GPIO端口
#define DHT11_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA //GPIO端口時鐘
#define DHT11_GPIO_PIN GPIO_Pin_15 //連接到SCL時鐘線的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數據線為輸出模式*/
void DHT11_IO_OUT(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO時鐘和AFIO時鐘GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); //禁用JTAG,保留SWDGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}/*DHT11數據線為輸入模式*/
void DHT11_IO_IN(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); //使能GPIO時鐘和AFIO時鐘GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); //禁用JTAG,保留SWDGPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空輸入模式GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}/*復位DHT11傳感器*/
void DHT11_Rst(void)
{ DHT11_IO_OUT(); //設置輸出模式DHT11_DQ_OUT = 0; //將數據線拉低,等待DHT11響應Delay_ms(20); //拉低至少18ms,保證DHT11能檢測到起始信號DHT11_DQ_OUT = 1; //將數據線拉高 Delay_us(30); //主機拉高20~40us,讀取DHT11的響應信號
}/*檢查DHT11是否存在*/
//返回1:未檢測到DHT11的存在
//返回0:檢測到DHT11的存在
uint8_t DHT11_Check(void)
{ uint8_t retry = 0;DHT11_IO_IN(); //設置輸入模式 //DHT11接收到主機的開始信號后,等待主機開始信號結束,然后發送80us低電平響應信號//DHT11發送響應信號后,再把總線拉高80us,準備發送數據while (DHT11_DQ_IN && retry < 100) //DHT11會拉低40~80us{retry++;Delay_us(1);}; if(retry >= 100) return 1;else retry = 0;while (!DHT11_DQ_IN && retry < 100) //DHT11拉低后會再次拉高40~80us{retry++;Delay_us(1);};if(retry >= 100) return 1; return 0;
}/*DHT11讀取一個位*/
//返回值:數據位1或0
uint8_t DHT11_Read_Bit(void)
{uint8_t retry = 0;//每1bit數據都以50us低電平時隙開始while(DHT11_DQ_IN && retry < 100) //等待變為低電平{retry++;Delay_us(1);}retry = 0;while(!DHT11_DQ_IN && retry < 100) //等待變高電平{retry++;Delay_us(1);}Delay_us(40); //等待40us//高電平的長短定了數據位是0還是1//26us-28us表示0,70us表示1if(DHT11_DQ_IN) return 1;else return 0;
}/*DHT11讀取一個字節*/
//返回值:讀到的數據
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讀取一次數據*/
//temp:溫度值(范圍:0~50°)
//humi:濕度值(范圍:20%~90%)
//返回值:0,正常;1,讀取失敗
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++) //讀取40位數據{buf[i] = DHT11_Read_Byte();}//數據格式:8bit濕度整數數據 + 8bit濕度小數數據 + 8bi溫度整數數據 + 8bit溫度小數數據 + 8bit校驗和//8bit校驗和 = 8bit濕度整數數據 + 8bit濕度小數數據 + 8bit溫度整數數據 + 8bit溫度小數數據if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4]) //校驗數據{*humi = buf[0];*temp = buf[2];}}else return 1;return 0;
}//初始化DHT11的IO口同時檢測DHT11是否存在
//返回1:不存在
//返回0:存在
uint8_t DHT11_Init(void)
{ DHT11_Rst(); //復位DHT11return DHT11_Check(); //等待DHT11的回應
}