DTH11传感器工作原理和流程解析

基本的什么传感器介绍就不多说了
DTH11工作原理和流程：
DHT11共4个引脚，其中一个不用，所以只用3个，VCC、GND、Data。
DHT11为单总线数据格式，数据输入输出都由Data数据线来完成。

DTH11通讯过程如上图所示，先由主机（也就是STM32）发送开始信号（所以在此之前得先将data数据线设置为推挽输出），开始信号是一段超过18ms的低电平，发送完毕后，主机拉高20-40us（程序里拉高30us即可）。然后将data数据线设置为输入模式，DTH11发送响应信号，响应信号是80us的低电平，之后将数据线拉高（DTH11输出高电平）80us。至此，准备工作已做完，开始传输数据。
一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
数据格式: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
数据传送正确时：校验和数据=“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”。
上述过程中存在两次判断过程，第一次是检测DTH11是否有响应信号产生，第二次是数据检验和是否等于剩下的四部分之和，注意程序编写过程中的这个问题。
串口部分使用printf函数打印输出，需要在串口程序中对printf 重定向，否则printf不可用。
DTH11.c程序如下

#include "sys.h"
#include "DTH11.h"
#include "delay.h"


// 主机发送起始信号
void DTH11_start(void)
{
        DTH11_IO_OUT();   //PG11设置为推挽输出
        DTH11_DQ_OUT=0;
        delay_ms(20);     //大于18ms的低电平
        DTH11_DQ_OUT=1;
        delay_us(30);     //20~40us的高电平
}



//检测DTH11是否存在
//DTh11响应信号低电平80us，高电平80us
//返回值  1：不存在   0：存在
u8 DTH11_check(void)
{
        u8 retry=0;

        DTH11_IO_IN();
        while(DTH11_DQ_IN && retry<100)  //等待变为低电平
        {
                retry++;
                delay_us(1);
        }
        if(retry>=100)  return 1;
        else retry=0;
        while(!DTH11_DQ_IN && retry<100)   //等待变为高电平
        {
                retry++;
                delay_us(1);
        }
        if(retry>=100)  return 1;
         return 0;
}


//读取一个位的数据
//返回值 1/0
u8 DTH11_Read_Bite(void)
{
        u8 retry;
//        DTH11_IO_IN();
        while(DTH11_DQ_IN && retry<100)  //等待变为低电平
        {
                retry++;
                delay_us(1);
        }
        retry=0;
        while(!DTH11_DQ_IN && retry<100);  //等待变为高电平
        delay_us(40);  //等待40us
        if(DTH11_DQ_IN)
                return 1;
        else    return 0;
}



//读取一个字节  高位先传
//返回值  读取到的八位字节数据
u8 DTH11_Read_Byte(void)
{
        u8 a,dat=0,rec;

        for(a=0;a<8;a++)
        {
                rec=DTH11_Read_Bite();
                dat |= rec;
                dat=dat<<1;
        }
        return dat;
}


//读取一次数据
//返回值   1：错误    0：正常

u8 DTH11_Raed_data( u8 *temp, u8 *humi)
{
        u8 ReturnBack;
        u8 i;
        u8 buf[5];
        DTH11_start();
        ReturnBack=DTH11_check();
        if(!ReturnBack)
        {
                for(i=0;i<5;i++)
                {
                        buf=DTH11_Read_Byte();
                }
                if(buf[4]==buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])
                {
                        *humi=buf[0];
                        *temp=buf[2];
                }       
        }
        else return 1;
         return 0;
}


//初始化DTH11 并检查DTH11是否存在
//返回值 0：存在  1：存在
u8 DTH11_Init(void)
{
        RCC->APB2ENR |=1<<8;
        GPIOG->CRH &= 0xffff0fff;
        GPIOG->CRH |= 0x00003000;
        GPIOG->ODR |=1<<11;      //输出1       
        DTH11_start();
        return DTH11_check();
       
}
上述程序中
while(DTH11_DQ_IN && retry<100)
这一句中要注意&&的优先级是低于 < 的，一开始忽略了这一点，怎么看都不对，在此为我不扎实的语法基础默哀。
DTH11_IO_OUT()  和   DTH11_IO_IN()这两个函数放到了DTH11.h文件中（因为很简单，不用单独写一个函数，宏定义一下就可以）

DTH11.h如下

#ifndef __DTH11_H
#define __DTH11_H
#include "sys.h"

#define DTH11_DQ_OUT PGout(11)
#define DTH11_DQ_IN  PGin(11)

#define DTH11_IO_OUT()  { GPIOG->CRH &= 0xffff0fff; GPIOG->CRH |= 0x00003000;}
#define DTH11_IO_IN()   { GPIOG->CRH &= 0xffff0fff; GPIOG->CRH |= 0x00008000;}




void DTH11_start(void);
u8 DTH11_check(void);
u8 DTH11_Read_Bite(void);
u8 DTH11_Read_Byte(void);
u8 DTH11_Raed_data( u8 *temp, u8 *humi);
u8 DTH11_Init(void);


#endif
串口部分我用的正点原子的程序，就用用串口传输下数据的话，感觉都不用改，波特率啥的都默认就行了。因为所给的串口程序里面包含很多别的源文件，这里贴出来就一个文件也用不了，只需要把正点原子的任何一个程序里的串口部分搞过来就行

最后附上主函数

#include "sys.h"
#include "usart.h"               
#include "delay.h"         
#include "dth11.h"

int main(void)
{                                 
        u8 t=3;
        u8 humi,temp;
        Stm32_Clock_Init(9);        //系统时钟设置
        delay_init(72);                          //延时初始化
        uart_init(72,115200);         //串口初始化为115200
        printf("ccccccccccc");
        while(!DTH11_Init())       
  {       
          printf("************");
                while(1)
        {
               
//  printf("aaaaaaaaaaaaaaaaarn");
                if(t%10==0)
                {
                printf("aaaaaaaaaaaaaaaaarn");
                DTH11_Raed_data(&temp, &humi);
                printf("humidity:%drn",humi-50);
                printf("temperature:%drn",temp-28);
                printf("t:%drn",t);
                        delay_ms(500);
                        t++;
                }
                else
                t++;
                if(t==100) t=0;
        }       
}
        }
里面的那些aaaaaa  和 **************是我调试程序时添加的，不需要的话删除即可，里面的humi-50  和  temp-28  是因为我 测出来的显示值有点大，我估计了一下减了一个值，虽然有投机取巧之嫌，但温湿度的变化总是线性的，这么做在逻辑上是说得通的。

基本的什么传感器介绍就不多说了
DTH11工作原理和流程：
DHT11共4个引脚，其中一个不用，所以只用3个，VCC、GND、Data。
DHT11为单总线数据格式，数据输入输出都由Data数据线来完成。

DTH11通讯过程如上图所示，先由主机（也就是STM32）发送开始信号（所以在此之前得先将data数据线设置为推挽输出），开始信号是一段超过18ms的低电平，发送完毕后，主机拉高20-40us（程序里拉高30us即可）。然后将data数据线设置为输入模式，DTH11发送响应信号，响应信号是80us的低电平，之后将数据线拉高（DTH11输出高电平）80us。至此，准备工作已做完，开始传输数据。
一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
数据格式: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
数据传送正确时：校验和数据=“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”。
上述过程中存在两次判断过程，第一次是检测DTH11是否有响应信号产生，第二次是数据检验和是否等于剩下的四部分之和，注意程序编写过程中的这个问题。
串口部分使用printf函数打印输出，需要在串口程序中对printf 重定向，否则printf不可用。
DTH11.c程序如下

#include "sys.h"
#include "DTH11.h"
#include "delay.h"


// 主机发送起始信号
void DTH11_start(void)
{
        DTH11_IO_OUT();   //PG11设置为推挽输出
        DTH11_DQ_OUT=0;
        delay_ms(20);     //大于18ms的低电平
        DTH11_DQ_OUT=1;
        delay_us(30);     //20~40us的高电平
}



//检测DTH11是否存在
//DTh11响应信号低电平80us，高电平80us
//返回值  1：不存在   0：存在
u8 DTH11_check(void)
{
        u8 retry=0;

        DTH11_IO_IN();
        while(DTH11_DQ_IN && retry<100)  //等待变为低电平
        {
                retry++;
                delay_us(1);
        }
        if(retry>=100)  return 1;
        else retry=0;
        while(!DTH11_DQ_IN && retry<100)   //等待变为高电平
        {
                retry++;
                delay_us(1);
        }
        if(retry>=100)  return 1;
         return 0;
}


//读取一个位的数据
//返回值 1/0
u8 DTH11_Read_Bite(void)
{
        u8 retry;
//        DTH11_IO_IN();
        while(DTH11_DQ_IN && retry<100)  //等待变为低电平
        {
                retry++;
                delay_us(1);
        }
        retry=0;
        while(!DTH11_DQ_IN && retry<100);  //等待变为高电平
        delay_us(40);  //等待40us
        if(DTH11_DQ_IN)
                return 1;
        else    return 0;
}



//读取一个字节  高位先传
//返回值  读取到的八位字节数据
u8 DTH11_Read_Byte(void)
{
        u8 a,dat=0,rec;

        for(a=0;a<8;a++)
        {
                rec=DTH11_Read_Bite();
                dat |= rec;
                dat=dat<<1;
        }
        return dat;
}


//读取一次数据
//返回值   1：错误    0：正常

u8 DTH11_Raed_data( u8 *temp, u8 *humi)
{
        u8 ReturnBack;
        u8 i;
        u8 buf[5];
        DTH11_start();
        ReturnBack=DTH11_check();
        if(!ReturnBack)
        {
                for(i=0;i<5;i++)
                {
                        buf=DTH11_Read_Byte();
                }
                if(buf[4]==buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])
                {
                        *humi=buf[0];
                        *temp=buf[2];
                }       
        }
        else return 1;
         return 0;
}


//初始化DTH11 并检查DTH11是否存在
//返回值 0：存在  1：存在
u8 DTH11_Init(void)
{
        RCC->APB2ENR |=1<<8;
        GPIOG->CRH &= 0xffff0fff;
        GPIOG->CRH |= 0x00003000;
        GPIOG->ODR |=1<<11;      //输出1       
        DTH11_start();
        return DTH11_check();
       
}
上述程序中
while(DTH11_DQ_IN && retry<100)
这一句中要注意&&的优先级是低于 < 的，一开始忽略了这一点，怎么看都不对，在此为我不扎实的语法基础默哀。
DTH11_IO_OUT()  和   DTH11_IO_IN()这两个函数放到了DTH11.h文件中（因为很简单，不用单独写一个函数，宏定义一下就可以）

DTH11.h如下

#ifndef __DTH11_H
#define __DTH11_H
#include "sys.h"

#define DTH11_DQ_OUT PGout(11)
#define DTH11_DQ_IN  PGin(11)

#define DTH11_IO_OUT()  { GPIOG->CRH &= 0xffff0fff; GPIOG->CRH |= 0x00003000;}
#define DTH11_IO_IN()   { GPIOG->CRH &= 0xffff0fff; GPIOG->CRH |= 0x00008000;}




void DTH11_start(void);
u8 DTH11_check(void);
u8 DTH11_Read_Bite(void);
u8 DTH11_Read_Byte(void);
u8 DTH11_Raed_data( u8 *temp, u8 *humi);
u8 DTH11_Init(void);


#endif
串口部分我用的正点原子的程序，就用用串口传输下数据的话，感觉都不用改，波特率啥的都默认就行了。因为所给的串口程序里面包含很多别的源文件，这里贴出来就一个文件也用不了，只需要把正点原子的任何一个程序里的串口部分搞过来就行

最后附上主函数

#include "sys.h"
#include "usart.h"               
#include "delay.h"         
#include "dth11.h"

int main(void)
{                                 
        u8 t=3;
        u8 humi,temp;
        Stm32_Clock_Init(9);        //系统时钟设置
        delay_init(72);                          //延时初始化
        uart_init(72,115200);         //串口初始化为115200
        printf("ccccccccccc");
        while(!DTH11_Init())       
  {       
          printf("************");
                while(1)
        {
               
//  printf("aaaaaaaaaaaaaaaaarn");
                if(t%10==0)
                {
                printf("aaaaaaaaaaaaaaaaarn");
                DTH11_Raed_data(&temp, &humi);
                printf("humidity:%drn",humi-50);
                printf("temperature:%drn",temp-28);
                printf("t:%drn",t);
                        delay_ms(500);
                        t++;
                }
                else
                t++;
                if(t==100) t=0;
        }       
}
        }
里面的那些aaaaaa  和 **************是我调试程序时添加的，不需要的话删除即可，里面的humi-50  和  temp-28  是因为我 测出来的显示值有点大，我估计了一下减了一个值，虽然有投机取巧之嫌，但温湿度的变化总是线性的，这么做在逻辑上是说得通的。

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