MCU單片機+DHT11采集溫濕度時序圖與溫濕度數據格式定義與轉換

ID:1060092 · 發表于 2023-1-2 20:14

時序圖，通信過程就是：

MCU發送起始信號，MCU等待響應，MCU等待DHT11測量完畢，MCU讀取測量結果，結束一次通信。

主機發送起始信號：主機發送至少18ms的低電平；

從機等待主機釋放總線：主機把總線拉高，延時20~40us；

主機讀取響應；

主機讀取數據：每一bit數據以5us的低電平開始，數據是0還是1由高電平時長決定；

當最后一bit數據傳送完畢后，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態。

溫濕度轉換:

單片機代碼如下：

.c文件

void DHT11_Init()
{
delay_ms(1000); //等待1S以越過不穩定狀態在此期間不能發送任何指令
DHT11_Output(); //主機發開始信號
}

void DHT11_Output()
{
GPIO_InitTypeDef dht11;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

dht11.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
dht11.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6 ;//PB6
dht11.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //高速
GPIO_Init(GPIOB,&dht11);
}

//主機發起始信號
void DHT11_Start()
{
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6); //低電平
delay_ms(18); //微處理器的 I/O 設置為輸出同時輸出低電平,低電平保持時間不能小于18ms(最大不得超過 30ms)
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6); //拉高等待
delay_us(20); //從機等待主機釋放總線：主機把總線拉高，延時20~40us
}

//DHT11發出信號，主機接收信號，切換輸入模式
void DHT11_Input()
{
GPIO_InitTypeDef dht11;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
dht11.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //上拉輸入  輸入上拉：引腳為輸入模式，引腳輸入狀態默認為高電平
dht11.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6 ;
dht11.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; //高速
GPIO_Init(GPIOB,&dht11); //根據key配置的參數初始化外設GPIOA寄存器
}
u8 DHT11_Readbyte()
{
int i;
u8 data=0; //讀到保存的一個字節
for(i=0;i<8;i++) //8位
{
      while(!(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6))); //等待54us低電平時間過去
      delay_us(40); //再延時，判斷是否為高電平
      if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)==1) //延時過后，確定為高電平，把1存起來
      {
         while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)); //等待高電平結束
         data |=1<<(7-i);
      }
}
return data; //返回讀到的字節數據
}

int DHT11_GetTH(u8 buf[])
{
u8 check=0;
int n=0;
DHT11_Output();
DHT11_Start();
DHT11_Input();
//單片機(主機)等待從機響應，單片機讀PB6引腳為低電平
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)) //等待從機響應低電平
{
      delay_us(1);
      n++;
      if(n>100)
         return 1; //不響應
}
while(!(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6))); //等響應后的低電平時間完全過去
while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_6)); //等待80us的高電平過去

//單片機讀取40位數據--8位1個字節
buf[0]=DHT11_Readbyte(); //濕度的高位字節
buf[1]=DHT11_Readbyte(); //濕度的低位字節
buf[2]=DHT11_Readbyte(); //溫度的高位字節
buf[3]=DHT11_Readbyte(); //溫度的低位字節
check=DHT11_Readbyte();
//釋放總線
DHT11_Output(); //變成輸出模式
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6);  //拉高--高電平
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==check)
{
      return 0; //采集數據成功
}
else
{
      return 2; //校驗不成功
}
}

main函數
int main(void)  //主函數
{
u8 data[4];
int temp=0;
float T=0,H=0;
systick_init(); //系統滴答時鐘初始化
USART1_Init(9600); //串口通信初始化
DHT11_Init();

while (1)
{
      temp=DHT11_GetTH(data);
      if(temp==0)
      {
         printf("采集校驗成功!%d\r\n",temp);
         H=data[0]+(data[1]/100.0);
         T=data[2]+(data[3]/100.0);
         printf("溫度：%.2f，濕度：%.2f\r\n",T,H);
      }
      delay_ms(2000)

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