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一、介绍
DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，采用了自主研发的集成式数字温湿度元件，应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。DHT11传感器内包含一个温湿度测量元件和一个高性能MCU。
以下是DHT11温湿度传感器的参数：
|----------|------------------|
| 供电电压 | DC：3.3-5.5V |
| 工作范围(温度) | -20~+60℃ |
| 量程范围(湿度) | 5~95%RH |
| 温度精度 | ±2℃ |
| 湿度精度 | ±5%RH |
| 重复性 | 温度：±1℃ ；湿度：±1%RH |
| 迟滞(温度) | ±0.3℃ |
| 迟滞(湿度) | ±0.3%RH |
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（资料分享见文末）
二、传感器原理
1.原理图
单总线上必须有一个上拉电阻（R1）以实现单总线闲置时，其处于高电平状态
2.工作时序
|------|------------|----|----|----|----|
| 符号 | 参数 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 |
| Tbe | 主机起始信号拉低时间 | 18 | 20 | 30 | ms |
| Tgo | 主机释放单总线时间 | 10 | 13 | 35 | us |
| Trel | 响应低电平时间 | 78 | 83 | 88 | us |
| Treh | 响应高电平时间 | 80 | 87 | 92 | us |
3.起始信号与响应信号
4.读数据时序
5.DHT11数据格式
34H + 01H + 18H + 8CH = D9H
湿度高8位（整数）为34H，低8位（小数）为01H，将两部分数值转换为十进制后可以得出52.1，即湿度为52.1%RH。同理可以得出图7中的温度为-24.12℃。此处温度为负值时因为温度数据的低8位的最高位Bit7为1；当最高位Bit7为0时，数值为正值。
三、程序设计
1.使用STM32F103C8T6读取DHT11温湿度传感器采集的数据，通过串口发送至电脑
2.将读取得到的温湿度数据同时在OLED上显示
|----------|------|
| DHT11 | PB5 |
| OLED_SCL | PB11 |
| OLED_SDA | PB10 |
| 串口 | 串口1 |
main.c文件
cpp
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "dht11.h"
#include "oled.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 项目 : 1.DHT11温度湿度传感器实验
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.4
* MCU : STM32F103C8T6
* 接口 : 参看DHT11.h
* BILIBILI : 辰哥单片机设计
* CSDN : 辰哥单片机设计
* 作者 : 辰哥
**********************BEGIN***********************/
u8 temp;
u8 humi;
int main(void)
{
SystemInit();//配置系统时钟为72M
delay_init(72);
LED_Init();
LED_On();
USART1_Config();//串口初始化
OLED_Init();
printf("Start \n");
delay_ms(1000);
while(DHT11_Init())
{
printf("DHT11 Error \r\n");
delay_ms(1000);
}
//显示"温度："
OLED_ShowChinese(1,1, 0);
OLED_ShowChinese(1,2, 1);
OLED_ShowChar(1, 5, ':');
OLED_ShowChar(1, 9, 'C');
//显示"湿度："
OLED_ShowChinese(2,1, 2);
OLED_ShowChinese(2,2, 1);
OLED_ShowChar(2, 5, ':');
OLED_ShowChar(2, 9, '%');
while (1)
{
DHT11_Read_Data(&temp,&humi);//
printf("temp %d ,humi %d\r\n",temp,humi);
LED_Toggle();
delay_ms(1000);
//显示温度数据
OLED_ShowNum(1,6,temp,2);
//显示湿度数据
OLED_ShowNum(2,6,humi,2);
}
}dht11.h文件
cpp
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "delay.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 文件 : DHT11温度湿度传感器h文件
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.4
* MCU : STM32F103C8T6
* 接口 : 见代码
* BILIBILI : 辰哥单片机设计
* CSDN : 辰哥单片机设计
* 作者 : 辰哥
**********************BEGIN***********************
/***************根据自己需求更改****************/
//DHT11引脚宏定义
#define DHT11_GPIO_PORT GPIOA
#define DHT11_GPIO_PIN GPIO_Pin_6
#define DHT11_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA
/*********************END**********************/
//输出状态定义
#define OUT 1
#define IN 0
//控制DHT11引脚输出高低电平
#define DHT11_Low GPIO_ResetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)
#define DHT11_High GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)
u8 DHT11_Init(void);//初始化DHT11
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度数据
u8 DHT11_Read_Byte(void);//读取一个字节的数据
u8 DHT11_Read_Bit(void);//读取一位的数据
void DHT11_Mode(u8 mode);//DHT11引脚输出模式控制
u8 DHT11_Check(void);//检测DHT11
void DHT11_Rst(void);//复位DHT11
#endifdht11.c文件
cpp
#include "dht11.h"
#include "delay.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 文件 : DHT11温度湿度传感器c文件
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.4
* MCU : STM32F103C8T6
* 接口 : 见dht11.h文件
* BILIBILI : 辰哥单片机设计
* CSDN : 辰哥单片机设计
* 作者 : 辰哥
**********************BEGIN***********************/
//复位DHT11
void DHT11_Rst(void)
{
DHT11_Mode(OUT); //SET OUTPUT
DHT11_Low; //拉低DQ
delay_ms(20); //主机拉低18~30ms
DHT11_High; //DQ=1
delay_us(13); //主机拉高10~35us
}
//等待DHT11的回应
//返回1:未检测到DHT11的存在
//返回0:存在
u8 DHT11_Check(void)
{
u8 retry=0;
DHT11_Mode(IN);//SET INPUT
while (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=100)return 1;
else retry=0;
while (!GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=100)return 1;
return 0;
}
//从DHT11读取一个位
//返回值：1/0
u8 DHT11_Read_Bit(void)
{
u8 retry=0;
while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//等待变为低电平
{
retry++;
delay_us(1);
}
retry=0;
while(!GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN)&&retry<100)//等待变高电平
{
retry++;
delay_us(1);
}
delay_us(40);//等待40us
if(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN))return 1;
else return 0;
}
//从DHT11读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DHT11_Read_Byte(void)
{
u8 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
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)
{
u8 buf[5];
u8 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
u8 DHT11_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_GPIO_CLK, ENABLE); //使能PA端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN; //PG11端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); //初始化IO口
GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT,DHT11_GPIO_PIN); //PG11 输出高
DHT11_Rst(); //复位DHT11
return DHT11_Check();//等待DHT11的回应
}
void DHT11_Mode(u8 mode)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
if(mode)
{
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
}
else
{
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
}
GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
}四、实验效果展示
