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[STM32F1] VSCODE STM32 裸机之DHT11

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 楼主| zero949079783 发表于 2021-10-30 19:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
vscode, STM32, pi, IO, gp, GPIO
本帖最后由 zero949079783 于 2021-10-30 21:37 编辑

开发环境：VSCODE(gcc编译链)+STM32CubeMX(也可以使用HUAWEI-LiteOS-Studio) 。
代码：链接：https://pan.baidu.com/s/1uXfIR0GFQOBZPl1NfQP08w  
提取码：6b0c

5.png 6.png 7.png 8.png 9.png

◎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。设备（主机或从机）通过一个漏枀开路或三态端口连至该数据线，以允许设备在不发送数据时能够
释放总线，而让其它设备使用总线；单总线通常要求外接一个约 4.7kΩ 的上拉电阻，这样，当总线闲置时，
其状态为高电平。由于它们是主从结极，只有主机呼叫从机时，从机才能应答，因此主机访问器件都必须
严格遵循单总线序列，如果出现序列混乱，器件将不响应主机。
◎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。
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。
◎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。

示例一：接收到的 40 位数据为：
0011 0101 0000 0000 0001 1000 0000 0100 0101 0001
湿度高 8 位 湿度低 8 位 温度高 8 位 温度低 8 位 校验位
计算：
0011 0101+0000 0000+0001 1000+0000 0100= 0101 0001
接收数据正确：
湿度：0011 0101(整数)=35H=53%RH 0000 0000(小数)=00H=0.0%RH =>53%RH + 0.0%RH =
53.0%RH
温度：0001 1000(整数)=18H=24℃ 0000 0100(小数)=04H=0.4℃ =>24℃ + 0.4℃ = 24.4℃ ◎特殊说明：
当温度低于 0 ℃ 时温度数据的低 8 位的最高位置为 1。
示例： -10.1 ℃ 表示为 0000 1010 1000 0001
温度：0000 1010(整数)=0AH=10℃，0000 0001(小数)=01H＝0.1℃ =>-(10℃+0.1℃)＝ -10.1℃
示例二：接收到的 40 位数据为：
0011 0101 0000 0000 0001 1000 0000 0100 0100 1001
湿度高 8 位 湿度低 8 位 温度高 8 位 温度低 8 位 校验位
计算：
0011 0101+0000 0000+0001 1000+0000 0100＝ 0101 0001
0101 0001 不等于 0100 1001
本次接收的数据不正确，放弃，重新接收数据。
◎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。
1.png

步骤二:
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
高，等待 DHT11 作出回答信号，发送信号如图所示：
2.png

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：
3.png

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：
4.png

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。

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  1. #include "DHT11.h"
    


  2. 

  3. #include "DHT11.h"
    


  4. 

  5. uint16_t Time =0;
    


  6. 

  7. /**
    

  8.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   DHT11 GPIO初始化
    

  9.   * @param  
    

  10.   *                [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] 
    

  11.         *                                                  
    

  12.   * @retval  无
    

  13.   */
    

  14. void DHT11_Config(void)
    

  15. {
    

  16.         DHT11_OUT_H();
    

  17. }
    


  18. 

  19. /**
    

  20.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   DHT11 GPIO输出设置
    

  21.   * @param  
    

  22.   *                [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] cmd: 1 ： DHT11_WRITE  输出  
    

  23.         *                                                  0 ： DHT11_READ   输入 
    

  24.   * @retval  无
    

  25.   */
    

  26. //DHT11 GPIO输出设置
    

  27. void DHT11_Write_Out_Input(uint8_t cmd)
    

  28. {
    

  29.          GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    

  30.         if(cmd == DHT11_WRITE )
    

  31.         {
    

  32.                  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
    

  33.          GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    

  34.          GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    

  35.          GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    

  36.          HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
    

  37.         }
    

  38.         
    

  39.         else
    

  40.   {
    

  41.                 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;
    

  42.         GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    

  43.         GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    

  44.         HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
    

  45.         }
    

  46. }
    


  47. 

  48. /**
    

  49.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   DHT11 读一个字节
    

  50.   * @param  
    

  51.   *                [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] 
    

  52.         *                                                  
    

  53.   * @retval  dat 反回数据
    

  54.   */
    


  55. 

  56. uint8_t DHT11_Read_Byte(void)
    

  57. {
    

  58.         uint8_t dat = 0;
    


  59. 

  60.         for(uint8_t i=0;i<8;i++)
    

  61.         {
    

  62.                 DHT11_Write_Out_Input(DHT11_READ);
    

  63.                 while((DHT11_IN() == Bit_RESET) &&(Time++<1000)); //
    

  64.                 Time = 0;
    

  65.                 
    

  66.                 dat <<= 1;
    

  67.                 delay_us(4);
    

  68.                 if(DHT11_IN() == 1)  
    

  69.                 {
    

  70.                         dat |=0x01;  
    

  71.                         while((DHT11_IN() == Bit_SET) &&(Time++<1000)); //
    

  72.                         
    

  73.                 }
    

  74. //                else
    

  75. //                {
    

  76. //                        dat |=0x00;
    

  77. //                }
    

  78.         }
    

  79.         
    

  80.         return dat;
    

  81. }
    


  82. 

  83. /**
    

  84.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   DHT11 读湿度，温度
    

  85.   * @param  
    

  86.         *                                *HuimH :湿度整数部分
    

  87.                                         *HuimL :湿度小数部分
    

  88.                                         *TempH :温度整数部分
    

  89.                                         *TempL :温度小数部分
    

  90.   *                [url=home.php?mod=space&uid=2817080]@ARG[/url] 
    

  91.         *                                                  
    

  92.   * @retval  0 ：数据正确，1 ：数据不正确
    

  93.   */
    

  94. uint8_t DHT11_Read_Huim_Temp(uint8_t *HuimH,uint8_t *HuimL,uint8_t *TempH,uint8_t *TempL)
    

  95. {
    

  96.         uint8_t DHT11_Date[5]; //用来保存数据 ，DHT11 一次读40位数据
    

  97.         DHT11_Write_Out_Input(DHT11_WRITE);
    

  98.         DHT11_OUT_L();
    

  99.         delay_ms(20);  //拉低后至少18ms
    

  100.         DHT11_OUT_H(); //释放总线
    

  101.         delay_us(4);  //释放总线20-40us
    

  102.         
    

  103.         DHT11_Write_Out_Input(DHT11_READ);
    

  104.         while((DHT11_IN() == Bit_RESET) &&(Time++<1000)); // 低电平否过去
    

  105.         Time = 0;
    

  106.         
    

  107.         while((DHT11_IN() == Bit_SET) &&(Time++<1000)); //   高电平否过去
    

  108.         Time = 0;
    

  109.         
    

  110.         for(uint8_t i=0;i<5;i++)
    

  111.         {
    

  112.                 DHT11_Date[i] = DHT11_Read_Byte();
    

  113.         }
    

  114.         
    

  115.         delay_ms(1);
    


  116. 

  117.         if(DHT11_Date[0]+DHT11_Date[1]+DHT11_Date[2]+DHT11_Date[3] == DHT11_Date[4] ) //校验和
    

  118.         {
    

  119.                         *HuimH = DHT11_Date[0];
    

  120.                         *HuimL = DHT11_Date[1];
    

  121.                 
    

  122.                         *TempH = DHT11_Date[2];
    

  123.                     *TempL = DHT11_Date[3];
    

  124.         }
    

  125.         
    

  126.         else
    

  127.     {
    

  128.                 return 1; //数据不正确
    

  129.         }
    

  130.         
    

  131.         return 0 ; //数据正确
    

  132.         
    

  133. }


   
1635593983(1).png
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