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有效总线包含三条,VCC GND DAT,看起来与DS18B20类似,但是简单很多,不需要设置命令,只需要读取数据包就可以了,
每次读取数据一共读取40个BIT也就是五个字节,高位在前MSB
五个字节分别是: 8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据
+8bit校验和
读写时序如下
首先主机发送开始信号,即:(最开始状态依然是高电平)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,(此时需要转换输入输出模式)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
也就是说,每次需要复位,检查响应,才能开始读数据,数据的格式如下
由此我们可以看到,每个数据都是有一个12-14us的起始位开始,是0还是1需要我们监测之后的高电平时间长度,基本上我们可以认为高电平持续时间大于35us的基本就是1了
(注意不能等待这个电平超过40us)因为一次0的时间就是40us,等待太长会可能丢掉下一个数据的起始位(这里我们可以用等待点评延时计数的模式来判定时间,当电平为0,等待他为1,每等待一次计数1us,最后看高电平持续时间)
驱动代码如下所示
#ifndef __DHT11_H #define __DHT11_H #include "ioremap.h" #include "delay.h" #include "uart.h" //IO方向设置 #define DHT11_IO_IN() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=8<<12;} #define DHT11_IO_OUT() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=3<<12;} ////IO操作函数 #define DHT11_DQ_OUT PGout(11) //数据端口 PG11 #define DHT11_DQ_IN PGin(11) //数据端口 PG11 u8 Dht11Init(void);//初始化DHT11 u8 Dht11ReadData(u8 *temp,u8 *humi);//读取温湿度 u8 Dht11ReadByte(void);//读出一个字节 u8 Dht11ReadBit(void);//读出一个位 u8 Dht11Check(void);//检测是否存在DHT11 void Dht11Rst(void);//复位DHT11 void Dht11Show(void); #endif
#include "dht11.h" //复位DHT11 void Dht11Rst(void) { DHT11_IO_OUT(); //SET OUTPUT DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ DelayMs(20); //拉低至少18ms DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1 DelayUs(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 Dht11Check(void) { u8 retry=0; DHT11_IO_IN();//SET INPUT while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us { retry++; DelayUs(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++; DelayUs(1); }; if(retry>=100)return 1; return 0; } //从DHT11读取一个位 //返回值:1/0 u8 Dht11ReadBit(void) { u8 retry=0; while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平 { retry++; DelayUs(1); } retry=0; while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平 { retry++; DelayUs(1); } DelayUs(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 Dht11ReadByte(void) { u8 i,dat; dat=0; for (i=0;i<8;i++) { dat<<=1; dat|=Dht11ReadBit(); } 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 Dht11ReadData(u8 *temp,u8 *humi) { u8 buf[5]; u8 i; Dht11Rst(); if(Dht11Check()==0) { for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据 { buf[i]=Dht11ReadByte(); } 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 Dht11Init(void) { RCC->APB2ENR|=1<<8; //使能PORTG口时钟 GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;//PORTG.11 推挽输出 GPIOG->CRH|=0X00003000; GPIOG->ODR|=1<<11; //输出1 Dht11Rst(); return Dht11Check(); } void Dht11Show(void) { u8 temp,humi; if(Dht11ReadData(&temp,&humi)) { printf("DHT11 read failed "); } else { printf("温度 %d 湿度 %d ",temp,humi); } }