1 DHT11 简介
DHT11 是一款湿温度一体化的数字传感器。该传感器包括一个电阻式测湿元件和一个 NTC
测温元件，并与一个高性能 8 位单片机相连接。通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够
实时的采集本地湿度和温度。 DHT11 与单片机之间能采用简单的单总线进行通信，仅仅需要一
个 I/O 口。传感器内部湿度和温度数据 40Bit 的数据一次性传给单片机，数据采用校验和方式
进行校验，有效的保证数据传输的准确性。 DHT11 功耗很低， 5V 电源电压下，工作平均最大
电流 0.5mA。
DHT11 的技术参数如下：
工作电压范围： 3.3V-5.5V
工作电流 ：平均 0.5mA
输出：单总线数字信号
测量范围：湿度 20~90％RH，温度 0~50℃
精度 ：湿度±5%，温度±2℃
分辨率 ：湿度 1%，温度 1℃
DHT11 的管脚排列如图 1 所示：
图1
虽然 DHT11 与 DS18B20 类似，都是单总线访问，但是 DHT11 的访问，相对 DS18B20 来说要简单很多。下面我们先来看看 DHT11 的数据结构。DHT11 数字湿温度传感器采用单总线数据格式。即，单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其数据包由 5Byte（ 40Bit）组成。数据分小数部分和整数部分，一次完整的数据传输为40bit，高位先出。 DHT11 的数据格式为： 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 校验和。其中校验和数据为前四个字节相加。传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数据(湿度、温度、整数、小数)之间应该分开处理。 例如，某次从 DHT11 读到的数据如图 2 所示：
图2
由以上数据就可得到湿度和温度的值，计算方法：
湿度= byte4 . byte3=45.0 (％RH)
温度= byte2 . byte1=28.0 ( ℃)
校验= byte4+ byte3+ byte2+ byte1=73(=湿度+温度)(校验正确)
可以看出，DHT11的数据格式是十分简单的，DHT11和 MCU的一次通信最大为 3ms左右，建议主机连续读取时间间隔不要小于 100ms。
由上可知，DHT11对时序要求是十分严格，而在HAL库中，系统提供的延时函数只是1ms的，那我们就得编写一个us级别的延时函数~
请见下面代码：
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voidDelay_Init(unsignedcharSYSCLK) { SysTick->CTRL&=0xFFFFFFFB; fac_us=SYSCLK/8; fac_ms=(unsignedint)fac_us*1000; } voiddelay_us(unsignedintnus) { unsignedlongtemp; SysTick->LOAD=(unsignedlong)nus*fac_us; SysTick->VAL=0x00;//清空计数器 SysTick->CTRL=0x01;//开始倒数 do { temp=SysTick->CTRL; } while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达SysTick->CTRL=0x00;//关闭计数器 SysTick->VAL=0X00;//清空计数器 } voiddelay_ms(unsignedintnms) { unsignedlongtemp; SysTick->LOAD=(unsignedlong)nms*fac_ms; SysTick->VAL=0x00;//清空计数器 SysTick->CTRL=0x01;//开始倒数 do { temp=SysTick->CTRL; } while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达SysTick->CTRL=0x00;//关闭计数器 SysTick->VAL=0X00;//清空计数器 }
畅学电子void Delay_Init(unsigned char SYSCLK)
{
SysTick->CTRL&=0xFFFFFFFB;
fac_us=SYSCLK/8;
fac_ms=(unsigned int)fac_us*1000;
}
void delay_us(unsigned int nus)
{
unsigned long temp;
SysTick->LOAD=(unsigned long)nus*fac_us;
SysTick->VAL =0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL=0x01 ; //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}
while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达 SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
void delay_ms(unsigned int nms)
{
unsigned long temp;
SysTick->LOAD=(unsigned long)nms*fac_ms;
SysTick->VAL =0x00; //清空计数器
SysTick->CTRL=0x01 ; //开始倒数
do
{
temp=SysTick->CTRL;
}
while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));//等待时间到达 SysTick->CTRL=0x00; //关闭计数器
SysTick->VAL =0X00; //清空计数器
}
其中， Delay_Init是延时函数的初始化函数，必须在main函数中调用，输入参数是系统的时钟频率，比如说我的MCU时钟是32，那么，Delay_Init（32）；即可~
剩下的就是毫秒跟微秒级别的延时函数，同样，输入参数即可。
最后，DHT11的部分驱动代码如下：
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//复位DHT11 voidDHT11_Rst(void) { DHT11_IO_OUT();//SETOUTPUT //DHT11_DQ_OUT=0;//拉低DQ HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET); //HAL_Delay(20*1000);//拉低至少18ms delay_ms(20); //DHT11_DQ_OUT=1;//DQ=1 HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET); //HAL_Delay(3);//主机拉高20~40us delay_us(30); } //等待DHT11的回应 //返回1:未检测到DHT11的存在 //返回0:存在 uint8_tDHT11_Check(void) { uint8_tretry=0; DHT11_IO_IN();//SETINPUT while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us{retry++;//HAL_Delay(1);delay_us(1);};if(retry>=100)return1; elseretry=0; while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us{retry++;//HAL_Delay(1);delay_us(1);};if(retry>=100)return1; return0; } //从DHT11读取一个位 //返回值：1/0 uint8_tDHT11_Read_Bit(void) { uint8_tretry=0; while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平{retry++;//HAL_Delay(1);delay_us(1);}retry=0;while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平{retry++;//HAL_Delay(1);delay_us(1);}//HAL_Delay(40);//等待40usdelay_us(40);if(DHT11_DQ_IN)return1;elsereturn0;}//从DHT11读取一个字节//返回值：读到的数据uint8_tDHT11_Read_Byte(void){uint8_ti,dat;dat=0;for(i=0;i<8;i++){dat<<=1;dat|=DHT11_Read_Bit();}returndat;}//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_tDHT11_Read_Data(uint8_t*temp,uint8_t*humi){uint8_tbuf[5];uint8_ti;DHT11_Rst();if(DHT11_Check()==0){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];}}elsereturn1;return0;}//初始化DHT11的IO口DQ同时检测DHT11的存在//返回1:不存在//返回0:存在uint8_tDHT11_Init(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;__GPIOD_CLK_ENABLE();GPIO_InitStructure.Pin=GPIO_PIN_2;GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//普通输出模式GPIO_InitStructure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;//50MHzGPIO_InitStructure.Pull=GPIO_PULLUP;//上拉HAL_GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);//初始化DHT11_Rst();returnDHT11_Check();}
//复位DHT11
void DHT11_Rst(void)
{
DHT11_IO_OUT(); //SET OUTPUT
// DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_RESET);
//HAL_Delay(20*1000); //拉低至少18ms
delay_ms(20);
// DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1
HAL_GPIO_WritePin(GPIOD,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);
//HAL_Delay(3); //主机拉高20~40us
delay_us(30);
}
//等待DHT11的回应
//返回1:未检测到DHT11的存在
//返回0:存在
uint8_t DHT11_Check(void)
{
uint8_t retry=0;
DHT11_IO_IN();//SET INPUT
while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us { retry++; //HAL_Delay(1); delay_us(1); }; if(retry>=100)return 1;
else retry=0;
while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us { retry++; //HAL_Delay(1); delay_us(1); }; if(retry>=100)return 1;
return 0;
}
//从DHT11读取一个位
//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++; //HAL_Delay(1); delay_us(1); } retry=0; while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平 { retry++; //HAL_Delay(1); delay_us(1); } //HAL_Delay(40);//等待40us delay_us(40); 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; 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()==0) { 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 1; return 0; } //初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在 //返回1:不存在 //返回0:存在 uint8_t DHT11_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; __GPIOD_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_2 ; GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//普通输出模式 GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;//50MHz GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_PULLUP;//上拉 HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);//初始化 DHT11_Rst(); return DHT11_Check(); }
将上述工程编译后，下载至开发板中，可以看到以下实验现象！
本次解说到此结束！
下面附上本人的代码，欢迎大家前来学习交流。
USART2+dht11+led.rar
