嵌入式设计与开发项目-DHT11温湿度传感器程序设计
一、实现的功能二、根据功能实现代码1、主文件main.c2、DHT11温湿度的头文件“dht11.h”3、DHT11温湿度的源文件“dht11.c”三、实现功能过程的注意与学习点1、注意点2、学习的知识点知识普及：
DHT11是单线接口数字温湿度传感器，温度测量范围是0 ~ 50℃，湿度测量范围是20% ~ 90%RH，温度测量精度是±2℃，湿度测量精度是±5%RH。
DHT11包含一个电阻式感湿元件和一个NTC（负温度系数）测温元件，通过双向单线输出温度、湿度数据，一次数据输出40位（高位在前，大约需要4ms），数据格式为：8位湿度整数 + 8位湿度小数（0） + 8位温度整数 + 8位温度小数（0） + 8位校验和（其中检验和是前4个8位数据之和的后8位）。
时序学习流程：
①单线空闲时为高电平，MCU读取数据时首先发送开始信号（输出低电平，持续时间必须大于18ms），然后切换到输入模式（单线由上拉电阻拉为高电平）等待DHT11;
②DHT11检测到开始信号后触发一次数据采集，并等待单线变为高电平后输出响应信号（低电平，持续时间80us）
一、实现的功能
①完成DHT11温湿度传感器数据的实时采集显示；②8个LED的流水灯控制，每隔1s点亮一个灯，按以上步骤重复进行；③编写DHT11温湿度的底层驱动；二、根据功能实现代码
1、主文件main.c
#include"key.h"#include"led.h"#include"lcd.h"#include"stdio.h"#include"dht11.h"unsigned int uiDht_Val;unsigned char ucSec,ucSec1;unsigned char pucStr[21];unsigned long ulTick_ms;void DHT_Proc(void);int main(void){SysTick_Config(72000);//定时1ms(HCLK = 72MHz)KEY_Init();LED_Init();STM3210B_LCD_Init();LCD_Clear(Blue);LCD_SetBackColor(Blue);LCD_SetTextColor(White);while(1){LED_Disp(ucSec);DHT_Proc();}}void DHT_Proc(void){if(ucSec != ucSec1){ucSec1 = ucSec;uiDht_Val = dht11_read();sprintf((char *)pucStr," Humidity: %2d%%",uiDht_Val >> 24);LCD_DisplayStringLine(Line3,pucStr);sprintf((char *)pucStr," Temperature: %dC",(uiDht_Val >> 8)&0xff);LCD_DisplayStringLine(Line5,pucStr);}}//SysTick 中断处理程序void SysTick_Handler(void){ulTick_ms++;if(ulTick_ms % 1000 ==0)ucSec++;}
主函数分析：❤️ ❤️ ❤️
dht11_read()返回的是36位数据，已经把DHT11的低八位校验和阉割掉，所以湿度的整数位是采集到的数据右移24位；温室的整数数据是采集到的数据uiDht_Val右移8位取低八位数据；
2、DHT11温湿度的头文件“dht11.h”
#ifndef __DHT11_H#define __DHT11_Hvoid dht11_init (void );void delay(unsigned int n);unsigned int dht11_read(void);void DisplayDht11(void);#endif
简要分析：❤️ ❤️
DHT11对于的引脚进行初始化；设定延时函数根据时序进行接收函数；获取温湿度数据，返回一个无符号整型的数据；
3、DHT11温湿度的源文件“dht11.c”
#include "stm32f10x.h"#define delay_us(X) delayd(X*72/5)void delayd(unsigned int n){while (n--);}void dht11_init (void ){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/* Enable clock */RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);/* Configure Ports */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);}void mode_input(void ){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}void mode_output(void ){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}unsigned int dht11_read(void){int i;long long val;int timeout;GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);delay_us(18000); //pulldown for 18msGPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);delay_us( 20 );//pullup for 30usmode_input();//等待DHT11拉低，80ustimeout = 5000;while( (! GPIO_ReadInputDataBit (GPIOA, GPIO_Pin_7)) && (timeout > 0) ) timeout--; //wait LOW//等待DHT11拉高，80ustimeout = 5000;while( GPIO_ReadInputDataBit (GPIOA, GPIO_Pin_7) && (timeout > 0) ) timeout-- ; //wait HIGH#define CHECK_TIME 28for(i=0;i<40;i++){timeout = 5000;while( (! GPIO_ReadInputDataBit (GPIOA, GPIO_Pin_7)) && (timeout > 0) ) timeout--; //wait HIGHdelay_us(CHECK_TIME);if ( GPIO_ReadInputDataBit (GPIOA, GPIO_Pin_7) ){val=(val<<1)+1;} else {val<<=1;}timeout = 5000;while( GPIO_ReadInputDataBit (GPIOA, GPIO_Pin_7) && (timeout > 0) ) timeout-- ; //wait LOW}mode_output();GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);if (((val>>32)+(val>>24)+(val>>16)+(val>>8) -val ) & 0xff ) return 0;else return val>>8; }
简要分析：❤️ ❤️
DHT11温湿度传感器连接到芯片的PA7引脚，dht11_init()初始化即时初始化PA7引脚为推挽输出模式，并设置PA7为高电平；同时配置PA7引脚推挽输出模式和上拉输入模式，根据时序图进行相对应的发送和接收；**#define delay_us(X) delayd(X*72/5)**可能通过调试计算出来相对准确的延时函数；MCU首先发送开始数据（输出低电平，持续时间必须大于18ms，保证DHT11能检测到开始信号），然后切换到输入模式（单线由上拉电阻拉为高电平），等待DHT11响应；DHT11检测到开始信号后，触发一次数据采集，并等待单线变为高电平后输出响应信号（低电平，持续时间80us），然后输出高电平（持续时间80us）准备输出40位数据；每位数据都以低电平（持续时间为50us）开始，输出0时高电平持续时间为26~28us，输出1时高电平持续时间为70us。最后一位数据输出后输出低电平（持续时间50us），单线由上拉电阻拉为高电平进入空闲状态。MCU检测到响应信号从单线读取40位数据，并判断校验是否正确，如果正确则有效，否则丢弃数据。
三、实现功能过程的注意与学习点
1、注意点
dht11_read()返回的是32位数据，已经把8位校验和数据除掉了；分别获取温湿度时，注意向右移的位数；2、学习的知识点
①根据DHT11传输数据的时序，编写获取DHT11温湿度的驱动；②掌握通过移位获取相对应的温湿度数据；③学会使用while循环等待特定的响应信号；④判断传感器数据输出0或者1时，可以通过判断输出0最大持续时间28us；❤️ ❤️ ❤️ ❤️ ❤️ ❤️
