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怎样使用STM32去读取DHT11数字温湿度传感器呢
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DHT11
温湿度传感器
STM32
DHT11的原理和技术参数是什么?
怎样使用
STM32
去读取DHT11数字温湿度传感器呢?
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(1)
李恬恬
2021-11-25 11:49:07
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威廉希尔官方网站 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
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威廉希尔官方网站 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
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