VSCODE STM32 裸机之DHT11

只看该作者 · 2021-10-30 19:54

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

◎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。

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：

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：

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：

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。

复制

#include "DHT11.h"



#include "DHT11.h"



uint16_t Time =0;



/**

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

  * @param  

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

        *                                                  

  * @retval  无

  */

void DHT11_Config(void)

{

        DHT11_OUT_H();

}



/**

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

  * @param  

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

        *                                                  0 ： DHT11_READ   输入 

  * @retval  无

  */

//DHT11 GPIO输出设置

void DHT11_Write_Out_Input(uint8_t cmd)

{

         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

        if(cmd == DHT11_WRITE )

        {

                 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;

         GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

         GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;

         GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

         HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

        }

        

        else

  {

                GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6;

        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

        GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;

        HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

        }

}



/**

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

  * @param  

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

        *                                                  

  * @retval  dat 反回数据

  */



uint8_t DHT11_Read_Byte(void)

{

        uint8_t dat = 0;



        for(uint8_t i=0;i<8;i++)

        {

                DHT11_Write_Out_Input(DHT11_READ);

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

                Time = 0;

                

                dat <<= 1;

                delay_us(4);

                if(DHT11_IN() == 1)  

                {

                        dat |=0x01;  

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

                        

                }

//                else

//                {

//                        dat |=0x00;

//                }

        }

        

        return dat;

}



/**

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

  * @param  

        *                                *HuimH :湿度整数部分

                                        *HuimL :湿度小数部分

                                        *TempH :温度整数部分

                                        *TempL :温度小数部分

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

        *                                                  

  * @retval  0 ：数据正确，1 ：数据不正确

  */

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

{

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

        DHT11_Write_Out_Input(DHT11_WRITE);

        DHT11_OUT_L();

        delay_ms(20);  //拉低后至少18ms

        DHT11_OUT_H(); //释放总线

        delay_us(4);  //释放总线20-40us

        

        DHT11_Write_Out_Input(DHT11_READ);

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

        Time = 0;

        

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

        Time = 0;

        

        for(uint8_t i=0;i<5;i++)

        {

                DHT11_Date[i] = DHT11_Read_Byte();

        }

        

        delay_ms(1);



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

        {

                        *HuimH = DHT11_Date[0];

                        *HuimL = DHT11_Date[1];

                

                        *TempH = DHT11_Date[2];

                    *TempL = DHT11_Date[3];

        }

        

        else

    {

                return 1; //数据不正确

        }

        

        return 0 ; //数据正确

        

}