文章来源：STM32+DHT11采集温湿度传感器数据_电子爱好者66的博客-CSDN博客
1. DHT11介绍
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 的管脚排列如下图 ：
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。
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。
2.DHT11 的传输时序
DHT11 的数据发送流程如图：
首先主机发送开始信号，即：拉低数据线，保持 t1（至少 18ms）时间，然后拉高数据线 t2（20~40us）时间，然后读取 DHT11 的响应，正常的话，DHT11 会拉低数据线，保持 t3（40~50us）时间，作为响应信号，然后 DHT11 拉高数据线，保持 t4（40~50us）时间后，开始输出数据。
DHT11 输出数字‘0’的时序如图：
DHT11 输出数字‘1’的时序如图：
3. STM32程序编写
硬件连接：
使用的单片机型号是：STM32F103C8T6
引脚连接：
+ 接 5V
- 接 GND
S 接 PB12
程序编写：
ht11.c：
实现了DHT11传感器读取温湿度数据的功能，具体实现流程如下：
- 定义DHT11的引脚号和初始化GPIO的函数，包括输出模式和输入模式的初始化。
- 定义发送开始信号的函数，即先将DQ拉低20ms以上，再拉高20~40us，以唤醒DHT11。
- 定义检测DHT11回应的函数，即等待DHT11将DQ拉低40~80us，再拉高40~80us，如果在100次内没有检测到DHT11回应，则返回1表示未检测到。
- 定义从DHT11读取一个位的函数，即等待DQ变为低电平，再等待变高电平，最后延时40us，返回读取到的值。
- 定义从DHT11读取一个字节的函数，即调用8次读取一个位的函数，将8个位组成一个字节，返回读取到的字节。
- 定义从DHT11读取一次数据的函数，即调用发送开始信号的函数后，如果检测到DHT11回应，则调用读取一个字节的函数读取40位数据，并计算校验和，如果校验和正确，则将湿度值和温度值分别存到humi和temp指针所指的变量中，返回0表示读取成功，否则返回1表示读取失败。
需要注意的是，DHT11的一次通讯时间最大为3ms，主机连续采样间隔建议不小于100ms，因此在使用此段代码时，需要在主程序中控制采样时间间隔，避免频繁读取导致DHT11无法正常工作。
?#include "dht11.h"
#include "delay.h"
#include "stm32f10x.h"
//
//DHT11一次通讯时间最大3ms，主机连续采样间隔建议不小于100ms。
//
//输出模式
void DHT11_GPIO_Init_OUT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
//输入模式
void DHT11_GPIO_Init_IN(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
//主机发送开始信号
void DHT11_Rst(void)
{
DHT11_GPIO_Init_OUT();
DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ
delay_ms(20); //拉低至少18ms
DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1
delay_us(30); //主机拉高20~40us
}
//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_IO_IN(); //SET INPUT
DHT11_GPIO_Init_IN();
while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
{
retry++;
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++;
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(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平
{
retry++;
delay_us(1);
}
retry=0;
while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平
{
retry++;
delay_us(1);
}
delay_us(40);//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
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;
}ht11.h
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "sys.h"
IO操作函数
#define DHT11_DQ_OUT PBout(12) //数据端口 PB12
#define DHT11_DQ_IN PBin(12) //数据端口 PB12
void DHT11_GPIO_Init_OUT(void);
void DHT11_GPIO_Init_IN(void);
u8 DHT11_Init(void); //初始化DHT11
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度
u8 DHT11_Read_Byte(void);//读出一个字节
u8 DHT11_Read_Bit(void);//读出一个位
u8 DHT11_Check(void); //检测是否存在DHT11
void DHT11_Rst(void); //复位DHT11
#endif主函数：
实现1s采集一次温湿度数据，并将数据通过串口打印出来。
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "dht11.h"
extern unsigned int rec_data[4];
int main(void)
{
u8 temperature;
u8 humidity;
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(9600); //串口初始化为9600
printf("温湿度开始采集......\r\n");
while(1)
{
DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity); //读取温湿度值
delay_ms(100);
printf("温度：%d\r\n",temperature);
printf("湿度：%d\r\n",humidity);
}
}运行效果：
源码：https://download.csdn.net/download/qq_39742246/88361721
