本帖最后由 Ketose 于 2015-12-29 00:02 编辑
使用K22F读DHT11传感器的温湿度值
1、DHT11介绍
DHT11是一款比较便宜的温湿度传感器模块。读取数据只需要占用一个IO口。能够同时测量温度和相对湿度。
2、接口说明
建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻
3、电源引脚
DHT11的供电电压为 3－5.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。
4、串行接口（单纯双向）
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 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 +8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。 1.通讯过程如图1所示
图1 总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。
图2 总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.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。
数字0信号表示方法如图4所示 图4 数字1信号表示方法.如图5所示
图5
有了以上的知识，使用K22F读DHT11就水到渠成了。我们使用PTB0来连接DHT11的Data线，读取DHT11的数据。原理图如下图6：
图6
代码如下：
- /**
- ****************************************************************************************
- *
- * [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url] dht11.h
- *
- * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] dht11传感器操作模块头文件
- *
- * Copyright (C) sunsjw 2015
- *
- * $Rev: 1.0 $
- *
- ****************************************************************************************
- */
- #ifndef __DHT11_H
- #define __DHT11_H
- #include <stdint.h>
- //IO操作函数
- #define PBout(n) BITBAND_REG(PTB->PDOR,n)
- #define PBin(n) BITBAND_REG(PTB->PDIR,n)
- #define DHT11_DQ_OUT PBout(0) //数据端口 PB0
- #define DHT11_DQ_IN PBin(0) //数据端口 PB0
- #define DHT11_SETOUT GPIO_HAL_SetPinDir(PTB,0,kGpioDigitalOutput)
- #define DHT11_SETIN GPIO_HAL_SetPinDir(PTB,0,kGpioDigitalInput)
- #define DHT11_HIGH GPIO_HAL_SetPinOutput(PTB,0)
- #define DHT11_LOW GPIO_HAL_ClearPinOutput(PTB,0)
- void DHT11_Init(void); //初始化DHT11
- uint8_t DHT11_Read_Data(uint8_t *temp,uint8_t *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
实现：
- /**
- ****************************************************************************************
- *
- * [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url] dht11.c
- *
- * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] dht11传感器操作模块文件
- *
- * Copyright (C) sunsjw 2015
- *
- * $Rev: 1.0 $
- *
- ****************************************************************************************
- */
- #include "MK22F51212.h"
- #include "fsl_port_hal.h"
- #include "fsl_gpio_hal.h"
- #include "dht11.h"
- #include "delay.h"
- //复位DHT11
- void DHT11_Rst(void)
- {
- DHT11_SETOUT;
- DHT11_LOW; //拉低DQ
- DelayMs(20); //拉低至少18ms
- DHT11_HIGH; //DQ=1
- DelayUs(30); //主机拉高20~40us
- }
- //等待DHT11的回应
- //返回0:未检测到DHT11的存在,(低电平80us,高电平80us)
- //返回1:存在
- uint8_t DHT11_Check(void)
- {
- uint8_t retry=0;
- DHT11_SETIN;
- //DHT11_IO_IN();//SET INPUT
- while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
- {
- retry++;
- DelayUs(1);
- };
- if(retry>=100)
- return 0;
- else
- retry=0;
- while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us
- {
- retry++;
- DelayUs(1);
- };
- if(retry>=100)
- return 0;
- return 1;
- }
- //从DHT11读取一个位 (起始位50us低电平，26-28us高电平代表0，70us高电平代表1)
- //返回值：1/0
- uint8_t DHT11_Read_Bit(void)
- {
- uint8_t retry=0;
- while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平
- {
- retry++;
- DelayUs(1);
- }
- retry=0;
- while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平
- {
- retry++;
- DelayUs(1);
- }
- DelayUs(35);//等待40us
- if(DHT11_DQ_IN)
- return 1;
- else
- return 0;
- }
- //从DHT11读取一个字节
- //返回值：读到的数据
- uint8_t DHT11_Read_Byte(void)
- {
- uint8_t i,dat;
- DHT11_SETIN;
- dat=0;
- for (i=0; i<8; i++)
- {
- dat<<=1;
- dat|=DHT11_Read_Bit();
- }
- return dat;
- }
- //从DHT11读取一次数据
- //temp:温度值(范围:0~50°)
- //humi:湿度值(范围:20%~90%)
- //返回值：0,正常;1,读取失败
- uint8_t DHT11_Read_Data(uint8_t *temp,uint8_t *humi)
- {
- uint8_t buf[5];
- uint8_t i;
- DHT11_Rst();
- if(DHT11_Check())
- {
- 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 0;
- return 1;
- }
- //初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在
- void DHT11_Init(void)
- {
- PORT_HAL_SetMuxMode(PORTB,0,kPortMuxAsGpio);
- PORT_HAL_SetPullMode(PORTB,0,kPortPullUp);
- GPIO_HAL_SetPinDir(PTB,0,kGpioDigitalOutput);
- GPIO_HAL_SetPinOutput(PTB,0); //PB0 输出高
- }
利用串口输出下数据：
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