DHT11驱动原理
转自：https://blog.csdn.net/weixin_45631738/article/details/106367121
步骤一
DHT11上电后（DHT11上电后要等待 1S 以越过不稳定状态在此期间不能发送任何指令），测试环境 温湿度数据，并记录数据，同时 DHT11的 DATA 数据线由上拉电阻拉高一直保持高电平；此时 DHT11的 DATA 引脚处于输入状态，时刻检测外部信号。
步骤二
微处理器的 I/O设置为输出同时输出低电平，且低电平保持时间不能小于 18ms（最大不得超过 30ms）， 然后微处理器的 I/O设置为输入状态，由于上拉电阻，微处理器的 I/O即 DHT11的 DATA 数据线也随之变 高，等待 DHT11作出回答信号，发送信号如图所示：
步骤三
DHT11 的 DATA引脚检测到外部信号有低电平时，等待外部信号低电平结束，延迟后 DHT11 的 DATA 引脚处于输出状态，输出 83微秒的低电平作为应答信号，紧接着输出 87 微秒的高电平通知外设准备接 收数据，微处理器的 I/O 此时处于输入状态，检测到 I/O 有低电平（DHT11回应信号）后，等待 87微秒 的高电平后的数据接收，发送信号如图所示：
步骤四
由 DHT11 的 DATA引脚输出 40 位数据，微处理器根据 I/O电平的变化接收 40 位数据，位数据“0” 的格式为： 54 微秒的低电平和 23-27 微秒的高电平，位数据“1”的格式为： 54 微秒的低电平加 68-74 微秒的高电平。位数据“0”、“1”格式信号如图所
代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
#include "stm32f10x.h"
#include "dht11.h"
#include "delay.h"
#include "stdio.h"
/************************/
uint8_t Temp = 0; //温度
uint8_t Hmd = 0; //湿度
/************************/
// THTB_Data - PA8
/**
* 功能： 初始化温湿度计
* 参数： 无
* 返回值：无
**/
void dht11_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
DHT11_SET_HIGH();
}
/**
* 功能： 主机复位信号
* 参数： 无
* 返回值：无
**/
void dht11_reset(void)
{
DHT11_OUT();
DHT11_SET_LOW();
delay_ms(18);
DHT11_SET_HIGH();
delay_us(40);
}
/**
* 功能： 温湿度计应答
* 参数： 无
* 返回值： 应答返回 1，非应答返回 0
**/
int dht11_ack(void)
{
int timeout = 0;
// 方向：输入
DHT11_IN();
// 等待低电平到来
while (DHT11_IS_HIGH());
// 低电平计时
while (DHT11_IS_LOW() && (timeout < 60)) {
timeout++;
delay_us(1);
}
// 超时
if (timeout > 50) {
return 0;
}
timeout = 0;
// 高电平计时
while (DHT11_IS_HIGH() && (timeout < 60)) {
timeout++;
delay_us(1);
}
// 超时
if (timeout > 50) {
return 0;
}
// 应答OK
return 1;
}
/**
* 功能： 读取温湿度的一个位
* 参数： 无
* 返回值：0 或 1
**/
uint8_t dht11_read_bit(void)
{
int timeout = 0;
// 等待低电平到来
while (DHT11_IS_HIGH());
// 低电平延时
while (DHT11_IS_LOW() && (timeout < 15)) {
timeout++;
delay_us(1);
}
timeout = 0;
// 等待高电平到来
while (DHT11_IS_LOW());
// 高电平计时
while (DHT11_IS_HIGH() && (timeout < 30)) {
timeout++;
delay_us(1);
}
// 等待高电平结束
while (DHT11_IS_HIGH());
// 返回这个位：0/1
return (timeout <= 28) ? 0 : 1;
}
/**
* 功能： 读取温湿度的一个字节
* 参数： 无
* 返回值：无
**/
uint8_t dht11_read_byte(void)
{
uint8_t byte = 0, i;
for (i = 0; i < 8; i++) {
byte <<= 1; // 高位在前
byte |= dht11_read_bit();
}
return byte;
}
/**
* 功能： 读取温湿度数据
* 参数： dht 保存温湿度的数组
* 返回值：成功返回 0，失败返回 -1
**/
int dht11_read_data(uint8_t *humi, uint8_t *temp)
{
int i = 0;
uint8_t dht[5];
dht11_reset(); // 主机复位
if (dht11_ack()) { // 温湿度计应答
for (i = 4; i >= 0; i--) { // 读取数据
dht[i] = dht11_read_byte();
}
// 校验
if (dht[0] == dht[1] + dht[2] + dht[3] + dht[4]) {
Hmd = dht[4];
Temp = dht[2] - TEMPDIF;
*humi = Hmd;
*temp = Temp;
return 0;
}
//printf("Check error\n");
}
else {
//printf("NACK\n");
}
// 拉高电平为下次读取作准备
DHT11_OUT();
DHT11_SET_HIGH();
return -1;
}
#ifndef _DHT11_H_
#define _DHT11_H_
//#include "bitband.h"
#include "sys.h"
/************************/
extern uint8_t Temp; //温度
extern uint8_t Hmd; //湿度
#define TEMPDIF 0 //实际温差
/************************/
#if 1
#define DHT11_SET_HIGH() do { PAout(8) = 1; } while (0)
#define DHT11_SET_LOW() do { PAout(8) = 0; } while (0)
#define DHT11_IS_LOW() !PAin(8)
#define DHT11_IS_HIGH() PAin(8)
#else
#define DHT11_SET_HIGH() do { GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8); } while (0)
#define DHT11_SET_LOW() do { GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8); } while (0)
#define DHT11_IS_LOW() (!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8))
#define DHT11_IS_HIGH() GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8)
#endif
#define DHT11_IN() do { GPIOA->CRH &= ~0xF; GPIOA->CRH |= 0x4; } while (0)
#define DHT11_OUT() do { GPIOA->CRH &= ~0xF; GPIOA->CRH |= 0x3; } while (0)
/**
* 功能： 初始化温湿度计
* 参数： 无
* 返回值：无
**/
void dht11_init(void);
/**
* 功能： 主机复位信号
* 参数： 无
* 返回值：无
**/
void dht11_reset(void);
/**
* 功能： 温湿度计应答
* 参数： 无
* 返回值： 应答返回 1，非应答返回 0
**/
int dht11_ack(void);
/**
* 功能： 读取温湿度的一个位
* 参数： 无
* 返回值：0 或 1
**/
uint8_t dht11_read_bit(void);
/**
* 功能： 读取温湿度的一个字节
* 参数： 无
* 返回值：无
**/
uint8_t dht11_read_byte(void);
/**
* 功能： 读取温湿度数据
* 参数： dht 保存温湿度的数组
* 返回值：成功返回 0，失败返回 -1
**/
int dht11_read_data(uint8_t *humi, uint8_t *temp);
#endif