DHT11是一款濕溫度一體化的數(shù)字傳感器。該傳感器包括一個(gè)電阻式測(cè)濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。通過(guò)單片機(jī)等微處理器簡(jiǎn)單的電路連接就能夠?qū)崟r(shí)的采集本地濕度和溫度。DHT11與單片機(jī)之間能采用簡(jiǎn)單的單總線進(jìn)行通信，僅僅需要一個(gè)I/O口。傳感器內(nèi)部濕度和溫度數(shù)據(jù)40Bit的數(shù)據(jù)一次性傳給單片機(jī)，數(shù)據(jù)采用校驗(yàn)和方式進(jìn)行校驗(yàn)，有效的保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。DHT11功耗很低，5V電源電壓下，工作平均最大電流0.5mA。
DHT11的技術(shù)參數(shù)如下：
l 工作電壓范圍：3.3V-5.5V
l 工作電流 ：平均0.5mA
l 輸出：?jiǎn)慰偩€數(shù)字信號(hào)
l 測(cè)量范圍：濕度20~90％RH，溫度0~50℃
l 精度 ：濕度±5%，溫度±2℃
l 分辨率 ：濕度1%，溫度1℃
DHT11的管腳排列如圖36.1.1所示：
圖36.1.1 DHT11管腳排列圖
雖然DHT11與DS18B20類似，都是單總線訪問(wèn)，但是DHT11的訪問(wèn)，相對(duì)DS18B20來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)單很多。下面我們先來(lái)看看DHT11的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
DHT11數(shù)字濕溫度傳感器采用單總線數(shù)據(jù)格式。即，單個(gè)數(shù)據(jù)引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸。其數(shù)據(jù)包由5Byte（40Bit）組成。數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。DHT11的數(shù)據(jù)格式為：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和。其中校驗(yàn)和數(shù)據(jù)為前四個(gè)字節(jié)相加。
傳感器數(shù)據(jù)輸出的是未編碼的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)（濕度、溫度、整數(shù)、小數(shù)）之間應(yīng)該分開(kāi)處理。例如，某次從DHT11讀到的數(shù)據(jù)如圖36.1.2所示：
圖36.1.2 某次讀取到DHT11的數(shù)據(jù)
由以上數(shù)據(jù)就可得到濕度和溫度的值，計(jì)算方法：
濕度= byte4 。 byte3=45.0 （％RH）
溫度= byte2 。 byte1=28.0 （ ℃）
校驗(yàn)= byte4+ byte3+ byte2+ byte1=73（=濕度+溫度）（校驗(yàn)正確）
可以看出，DHT11的數(shù)據(jù)格式是十分簡(jiǎn)單的，DHT11和MCU的一次通信最大為3ms左右，建議主機(jī)連續(xù)讀取時(shí)間間隔不要小于100ms。
下面，我們介紹一下DHT11的傳輸時(shí)序。DHT11的數(shù)據(jù)發(fā)送流程如圖36.1.3所示：
圖36.1.3 DHT11數(shù)據(jù)發(fā)送流程
首先主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)，即：拉低數(shù)據(jù)線，保持t1（至少18ms）時(shí)間，然后拉高數(shù)據(jù)線t2（20~40us）時(shí)間，然后讀取DHT11的相應(yīng)，正常的話，DHT11會(huì)拉低數(shù)據(jù)線，保持t3（40~50us）時(shí)間，作為響應(yīng)信號(hào)，然后DHT11拉高數(shù)據(jù)線，保持t4（40~50us）時(shí)間后，開(kāi)始輸出數(shù)據(jù)。
DHT11輸出數(shù)字‘0’的時(shí)序如圖36.1.4所示：
圖36.1.4 DHT11數(shù)字‘0’時(shí)序
DHT11輸出數(shù)字‘1’的時(shí)序如圖36.1.5所示：
圖36.1.5 DHT11數(shù)字‘1’時(shí)序
通過(guò)以上了解，我們就可以通過(guò)STM32來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)DHT11的讀取了。DHT11的介紹就到這里，更詳細(xì)的介紹，請(qǐng)參考DHT11的數(shù)據(jù)手冊(cè)。
36.2 硬件設(shè)計(jì)
由于開(kāi)發(fā)板上標(biāo)準(zhǔn)配置是沒(méi)有DHT11這個(gè)傳感器的，只有接口，所以要做本章的實(shí)驗(yàn)，大家必須找一個(gè)DHT11插在預(yù)留的DHT11接口上。
本章實(shí)驗(yàn)功能簡(jiǎn)介：開(kāi)機(jī)的時(shí)候先檢測(cè)是否有DHT11存在，如果沒(méi)有，則提示錯(cuò)誤。只有在檢測(cè)到DHT11之后才開(kāi)始讀取溫濕度值，并顯示在LCD上，如果發(fā)現(xiàn)了DHT11，則程序每隔100ms左右讀取一次數(shù)據(jù)，并把溫濕度顯示在LCD上。同樣我們也是用DS0來(lái)指示程序正在運(yùn)行。
所要用到的硬件資源如下：
1） 指示燈DS0
2） TFTLCD模塊
3） DHT11溫濕度傳感器
這些我們都已經(jīng)介紹過(guò)了，DHT11和DS18B20的接口是共用一個(gè)的，不過(guò)DHT11有4條腿，需要把U13的4個(gè)接口都用上，將DHT11傳感器插入到這個(gè)上面就可以通過(guò)STM32來(lái)讀取溫濕度值了。連接示意圖如圖36.2.1所示：
圖36.2.1 DHT11連接示意圖
這里要注意，將DHT11貼有字的一面朝內(nèi)，而有很多孔的一面朝外，然后然后插入如圖所示的四個(gè)孔內(nèi)就可以了。
36.3 軟件設(shè)計(jì)
打開(kāi)上一章的工程，首先在HARDWARE文件夾下新建一個(gè)DHT11的文件夾。然后新建一個(gè)dht11.c和dht11.h的文件保存在DHT11文件夾下，并將這個(gè)文件夾加入頭文件包含路徑。
打開(kāi)dht11.c在該文件下輸入如下代碼：
#include “dht11.h”
#include “delay.h”
//復(fù)位DHT11
void DHT11_Rst（void）
{
DHT11_IO_OUT（）; //SET OUTPUT
DHT11_DQ_OUT=0; //拉低DQ
delay_ms（20）; //拉低至少18ms
DHT11_DQ_OUT=1; //DQ=1
delay_us（30）; //主機(jī)拉高20~40us
}
//等待DHT11的回應(yīng)
//返回1：未檢測(cè)到DHT11的存在
//返回0：存在
u8 DHT11_Check（void）
{
u8 retry=0;
DHT11_IO_IN（）;//SET INPUT
while （DHT11_DQ_IN&&retry《100）//DHT11會(huì)拉低40~80us
{
retry++;
delay_us（1）;
};
if（retry》=100）return 1;
else retry=0;
while （！DHT11_DQ_IN&&retry《100）//DHT11拉低后會(huì)再次拉高40~80us
{
retry++;
delay_us（1）;
};
if（retry》=100）return 1;
return 0;
}
//從DHT11讀取一個(gè)位
//返回值：1/0
u8 DHT11_Read_Bit（void）
{
u8 retry=0;
while（DHT11_DQ_IN&&retry《100）//等待變?yōu)榈碗娖?/p>
{
retry++;
delay_us（1）;
}
retry=0;
while（！DHT11_DQ_IN&&retry《100）//等待變高電平
{
retry++;
delay_us（1）;
}
delay_us（40）;//等待40us
if（DHT11_DQ_IN）return 1;
else return 0;
}
//從DHT11讀取一個(gè)字節(jié)
//返回值：讀到的數(shù)據(jù)
u8 DHT11_Read_Byte（void）
{
u8 i，dat;
dat=0;
for （i=0;i《8;i++）
{
dat《《=1;
dat|=DHT11_Read_Bit（）;
}
return dat;
}
//從DHT11讀取一次數(shù)據(jù)
//temp：溫度值（范圍：0~50°）
//humi：濕度值（范圍：20%~90%）
//返回值：0，正常;1，讀取失敗
u8 DHT11_Read_Data（u8 *temp，u8 *humi）
{
u8 buf［5］;
u8 i;
DHT11_Rst（）;
if（DHT11_Check（）==0）
{
for（i=0;i《5;i++）//讀取40位數(shù)據(jù)
{
buf［i］=DHT11_Read_Byte（）;
}
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 同時(shí)檢測(cè)DHT11的存在
//返回1：不存在
//返回0：存在
u8 DHT11_Init（void）
{
RCC-》APB2ENR|=1《《8; //使能PORTG口時(shí)鐘
GPIOG-》CRH&=0XFFFF0FFF;//PORTG.11 推挽輸出
GPIOG-》CRH|=0X00003000;
GPIOG-》ODR|=1《《11; //輸出1
DHT11_Rst（）;
return DHT11_Check（）;
}
該部分代碼就是根據(jù)我們前面介紹的單總線操作時(shí)序來(lái)讀取DHT11的溫濕度值的，DHT11的溫濕度值通過(guò)DHT11_Read_Data函數(shù)讀取，如果返回0，則說(shuō)明讀取成功，返回1，則說(shuō)明讀取失敗。保存dht11.c，并把該文件加入到HARDWARE組下，然后我們打開(kāi)dht11.h，在該文件下輸入如下內(nèi)容：
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include “sys.h”
//IO方向設(shè)置
#define DHT11_IO_IN（） {GPIOG-》CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG-》CRH|=8《《12;}
#define DHT11_IO_OUT（） {GPIOG-》CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG-》CRH|=3《《12;}
////IO操作函數(shù)
#define DHT11_DQ_OUT PGout（11） //數(shù)據(jù)端口 PG11
#define DHT11_DQ_IN PGin（11） //數(shù)據(jù)端口 PG11
u8 DHT11_Init（void）; //初始化DHT11
u8 DHT11_Read_Data（u8 *temp，u8 *humi）;//讀取溫濕度
u8 DHT11_Read_Byte（void）; //讀出一個(gè)字節(jié)
u8 DHT11_Read_Bit（void）; //讀出一個(gè)位
u8 DHT11_Check（void）; //檢測(cè)是否存在DHT11
void DHT11_Rst（void）; //復(fù)位DHT11
#endif
此部分代碼比較簡(jiǎn)單，接下來(lái)，我們先保存這段代碼，然后打開(kāi)test.c，在該文件下修改main函數(shù)如下：
int main（void）
{
u8 t=0;
u8 temperature;
u8 humidity;
Stm32_Clock_Init（9）; //系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
uart_init（72，9600）; //串口初始化為9600
delay_init（72）; //延時(shí)初始化
LED_Init（）; //初始化與LED連接的硬件接口
LCD_Init（）; //初始化LCD
usmart_dev.init（72）; //初始化USMART
KEY_Init（）; //按鍵初始化
POINT_COLOR=RED;//設(shè)置字體為紅色
LCD_ShowString（60，50，200，16，16，“WarShip STM32”）;
LCD_ShowString（60，70，200，16，16，“DHT11 TEST”）;
LCD_ShowString（60，90，200，16，16，“ATOM@ALIENTEK”）;
LCD_ShowString（60，110，200，16，16，“2012/9/12”）;
while（DHT11_Init（）） //DHT11初始化
{
LCD_ShowString（60，130，200，16，16，“DHT11 Error”）;
delay_ms（200）;
LCD_Fill（60，130，239，130+16，WHITE）;
delay_ms（200）;
}
LCD_ShowString（60，130，200，16，16，“DHT11 OK”）;
POINT_COLOR=BLUE;//設(shè)置字體為藍(lán)色
LCD_ShowString（60，150，200，16，16，“Temp： C”）;
LCD_ShowString（60，170，200，16，16，“Humi： %”）;
while（1）
{
if（t==0）//每100ms讀取一次
{
DHT11_Read_Data（&temperature，&humidity）; //讀取溫濕度值
LCD_ShowNum（60+40，150，temperature，2，16）; //顯示溫度
LCD_ShowNum（60+40，170，humidity，2，16）; //顯示濕度
}
delay_ms（10）;
t++;
if（t==20）
{
t=0;
LED0=！LED0;
}
}
}