基于STM32 -DTH11 数字温湿度传感器实验

基于STM32 -DHT11 数字温湿度传感器实验

实验目的：
这个实验的目的使用 STM32来读取DHT11 数字温湿度传感器，从而得到环境温度和湿度等信息，并把从温湿度值显示在串口打印助手上。

实验原理
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℃
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。
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 读到的数据如图所示：

上图某次读取到 DHT11 的数据
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。
下面，我们介绍一下 DHT11 的传输时序。 DHT11 的数据发送流程如图所示：
图DHT11 数据发送流程
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’的时序如图所示：
DHT11 输出数字‘ 1’的时序如图所示：
通过以上了解，我们就可以通过 STM32 来实现对 DHT11 的读取了。 DHT11 的介绍就到这里，更详细的介绍，请参考 DHT11 的数据手册

软件设计部分：打开DTH11温度串口实验例程，可以看见user目录下有bsp_usart1.c与main.c，bsp_dht11.c.这几个部分的代码这个实验必备的。
代码部分：
打开 DHT11 数字温湿度传感器实验工程可以发现，我们在工程中添加了 bsp_dht11.c 文件和
dht11.h 文件，所有 DHT11 相关的驱动代码和定义都在这两个文件中，打开 bsp_dht11.c 代码如下：这个文件下的各个函数都有注释说明。简单易懂：

这部分代码通过函数 DHT11_Init 初始化传感器。

然后通过上述操作时序来读取 DHT11 的温湿度值的。

这部分代码通过Read_DHT11函数读取温湿度数据。

最后通过主函数调用串口打印函数，通过串口打印数据

文章中源码请参考：