通過原理圖可知dht11通過DQ腳和STM32F407ZE06的PG9連接。通過DQ進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,串行接口 (單線雙向),半雙工的工作模式。
串行接口 (單線雙向)
DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時(shí)間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:
- 一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。
- 數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和
- 數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“ 8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)” 所得結(jié)果的末8位。
用戶MCU發(fā)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開始信號結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù).從模式下,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號,DHT11不會主動進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。
t1~t2 | 至少18ms |
t3~t4 | 20~40us |
t5~t6 | 80us |
t7~t8 | 80us |
t9~t10 | 50us |
t11~t12 | 26us~28us(表示數(shù)據(jù)0) |
t13~t14 | 50us |
t15~t16 | 70us(表示數(shù)據(jù)1) |
(1)起始階段:主機(jī)(DQ腳PG9)主動發(fā)送至少18ms(t1-t2)的低電平(開始信號)此時(shí)PG9是輸出模式(MCU給DHT11發(fā)),保證DHT11能檢測到起始信號,DHT11檢測到起始信號后,從低功耗模式轉(zhuǎn)換為高速模式,在拉高延時(shí)等待20~40us(t3-t4),此時(shí)開始信號結(jié)束。
(2)響應(yīng)階段:DHT11檢測到起始信號后,發(fā)送80us(t5-t6)的低電平響應(yīng)(此時(shí)PG9是輸入模式,由DHT11向MCU發(fā)),在拉高延時(shí)80us(t7-t8)準(zhǔn)備輸出,此時(shí)響應(yīng)結(jié)束,準(zhǔn)備傳輸數(shù)據(jù)。
(3)數(shù)據(jù)傳輸階段:數(shù)據(jù)傳輸階段,每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平(t9-t10)時(shí)隙開 ,數(shù)據(jù)0和數(shù)據(jù)1的區(qū)別在與高電平的時(shí)間長短。
數(shù)據(jù)0:26us~28us的高電平。(即只要判斷高電平的時(shí)間超過30us就是傳輸數(shù)據(jù)1,否則就是0).
數(shù)據(jù)1:70us的的高電平。
四、實(shí)驗(yàn):通過串口打印出溫濕度數(shù)據(jù)。
代碼分析:有兩種方式,一種是使用精準(zhǔn)延時(shí),還有一種就是while循環(huán)。
//dht11.c文件
#include "dht11.h" GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; u8 buff; void Dht11_Init(void) { //1.初始化時(shí)鐘 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE); //2.初始化硬件 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;//PG9 GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//輸出模式 GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽輸出 GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed;//速度 快速 25MHz GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉 GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStruct); } /***************傳入?yún)?shù)確定是輸出還是輸入**********************/ void pin_mode(GPIOMode_TypeDef mode) { GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = mode;//模式切換 GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStruct);//加進(jìn)結(jié)構(gòu)體 } /******************初步配置(開始信號)**************************/ uint8_t start_dht11(void) { //1.設(shè)置為輸出模式,并且空閑狀態(tài)為高電平 pin_mode(GPIO_Mode_OUT); PGout(9)=1; delay_us(2); //2.主機(jī)拉低 至少18ms PGout(9)=0; delay_ms(20); //3.主機(jī)拉高 20-40us PGout(9)=1; delay_us(30); //4.設(shè)置為輸入模式,進(jìn)入兩個(gè)電平跳變 pin_mode(GPIO_Mode_IN); if(!PGin(9))//if(PGin(9)==0) { //檢測低到高跳變 while(!PGin(9)); //檢測高到底跳變 while(PGin(9)); return 1; } return 0; } /*********************獲取8bit數(shù)據(jù)*******************/ void get_8bit_data(void) { u8 i=0; for(i=0;i<8;i++) { buff = buff <<1; while(!PGin(9));//過濾低電平時(shí)間,確定高電平到來 delay_us(30); if(PGin(9))//如果還是高電平,數(shù)據(jù)就是1 { buff |= 0x01; } else//低電平的話,數(shù)據(jù)就是0 { buff &= 0xfe; } while(PGin(9));//過濾剩余的高電平時(shí)間 } } /****************獲取溫濕度數(shù)據(jù)*******************/ uint8_t get_dht11_data(char DataBuf[]) { if(start_dht11()) { get_8bit_data();//獲取的是濕度整數(shù) DataBuf[0] = buff; get_8bit_data();//獲取的是濕度小數(shù) DataBuf[1] = buff; get_8bit_data();//獲取的是溫度整數(shù) DataBuf[2] = buff; get_8bit_data();//獲取的是溫度小數(shù) DataBuf[3] = buff; get_8bit_data();//獲取的是校驗(yàn)和 DataBuf[4] = buff; } if(DataBuf[4] == DataBuf[0]+DataBuf[1]+DataBuf[2]+DataBuf[3]) { return 1; } else return -1; }
//mian.c文件 #include "stm32f4xx.h" #include "led.h" #include "key.h" #include "exti.h" #include "sys.h" #include "tim.h" #include "pwm.h" #include "uart.h" #include "stdio.h" #include "dht11.h" uint16_t uart1_recv_data; //重定向fputc 換個(gè)方向,此路不通,屏幕輸出不了就往串口發(fā) //fputc fputs / fgetc fgets int fputc(int ch,FILE *f) { USART_SendData(USART1,ch); while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET); return ch; } //串口接收中斷 void USART1_IRQHandler(void) { //判斷確實(shí)進(jìn)中斷標(biāo)志 //if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) !=RESET)//==SET if(((USART1->SR) & (0x1<<5)) !=0)//發(fā)生中斷 該為由硬件自定置1 { //清楚中斷標(biāo)志位 往里面寫1 記住一定要清空 //USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);//用寄存器方式自己去改 USART1->SR &= ~(0x1<<5); uart1_recv_data = USART_ReceiveData(USART1); } } int main(void) { u8 ret; char DataBuf[5] = {0}; NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC 分組 SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);//滴答定時(shí)器8分頻 LED_Init(); Key_Init(); //Exti_Init(); //Tim_Init(); //Pwm_Tim14(); Uart_Init(115200); Dht11_Init(); printf("hello uart1\r\n"); while(1) { ret = get_dht11_data(DataBuf); if(ret == 1) { printf("溫度:%d ℃ 濕度:%d\r\n",DataBuf[2],DataBuf[0]); } else { printf("get dht11 failed!"); } delay_s(2); } return 0; }