GD32F207读DHT11传感器的温湿度值

党国特派员

本帖最后由党国特派员于 2016-2-5 00:25 编辑

1、DHT11介绍
DHT11是一款比较便宜的温湿度传感器模块。读取数据只需要占用一个IO口。能够同时测量温度和相对湿度。
2、接口说明
建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻

3、电源引脚
DHT11的供电电压为 3－5.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。
4、串行接口（单纯双向）

DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:

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等于“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”所得结果的末8位。

用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。

5、驱动代码
dht11.h

/**
****************************************************************************************
*
* @file dht11.h
*
* @brief dht11传感器操作模块头文件
*
* Copyright (C) sunsjw 2015
*
* $Rev: 1.0 $
*
****************************************************************************************
*/
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include <stdint.h>
//IO操作函数
#define PBout(n) BITBAND_REG(PTB->PDOR,n)
#define PBin(n) BITBAND_REG(PTB->PDIR,n)
#define DHT11_DQ_OUT PBout(0) //数据端口 PB0
#define DHT11_DQ_IN GPIO_ReadInputBit(GPIOC,GPIO_PIN_0) //数据端口 PB0
#define DHT11_SETOUT GPIOC->CTLR1 = (GPIOC->CTLR1 & 0xFFFFFFF0 | 0x01)
#define DHT11_SETIN GPIOC->CTLR1 = (GPIOC->CTLR1 & 0xFFFFFFF0 | 0x08)
#define DHT11_HIGH GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_PIN_0)
#define DHT11_LOW GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_PIN_0)
void DHT11_Init(void); //初始化DHT11
uint16_t DHT11_Read_Data(void); //读取温湿度
uint8_t DHT11_Read_Byte(void); //读出一个字节
uint8_t DHT11_Read_Bit(void); //读出一个位
uint8_t DHT11_Check(void); //检测是否存在DHT11
void DHT11_Rst(void); //复位DHT11
#endif

复制代码

dht11.c

/**
****************************************************************************************
*
* @file dht11.c
*
* @brief dht11传感器操作模块文件
*
* Copyright (C) sunsjw 2015
*
* $Rev: 1.0 $
*
****************************************************************************************
*/
#include "gd32f20x_gpio.h" // Keil::Device:StdPeriph Drivers:GPIO
#include "dht11.h"
#include "delay.h"
/*!
* @brief 复位DHT11
*
* @param None
*
* @return None
*/
void DHT11_Rst(void)
{
DHT11_SETOUT;
DelayUs(1);
DHT11_LOW; //拉低DQ
DelayMs(20); //拉低至少18ms
DHT11_HIGH; //DQ=1
DelayUs(30); //主机拉高20~40us
}
/*!
* @brief 等待DHT11的回应
*
* @param None
*
* @return 0:未检测到DHT11的存在,(低电平80us,高电平80us),1:存在
*/
uint8_t DHT11_Check(void)
{
uint8_t retry=0;
DHT11_SETIN;
//DHT11_IO_IN();//SET INPUT
while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
{
retry++;
DelayUs(1);
};
if(retry>=100)
return 0;
else
retry=0;
while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us
{
retry++;
DelayUs(1);
};
if(retry>=100)
return 0;
return 1;
}
/*!
* @brief 从DHT11读取一个位 (起始位50us低电平，26-28us高电平代表0，70us高电平代表1)
*
* @param None
*
* @return 1/0
*/
uint8_t DHT11_Read_Bit(void)
{
uint8_t retry=0;
while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平
{
retry++;
DelayUs(1);
}
retry=0;
while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平
{
retry++;
DelayUs(1);
}
DelayUs(35);//等待40us
if(DHT11_DQ_IN)
return 1;
else
return 0;
}
/*!
* @brief 从DHT11读取一个字节
*
* @param None
*
* @return 读到的数据
*/
uint8_t DHT11_Read_Byte(void)
{
uint8_t i,dat;
DHT11_SETIN;
dat=0;
for (i=0; i<8; i++)
{
dat<<=1;
dat|=DHT11_Read_Bit();
}
return dat;
}
/*!
* @brief 从DHT11读取一次数据
*
* @param None
* @param[in,out] temp:温度值(范围:0~50°),humi:湿度值(范围:20%~90%)
* @return 0：读取失败，非0值：高8位是温度值，低8位是湿度值
*/
uint16_t DHT11_Read_Data()
{
uint8_t buf[5];
uint16_t result;
uint8_t i;
DHT11_Rst();
if(DHT11_Check())
{
for(i=0; i<5; i++) //读取40位数据
{
buf[i]=DHT11_Read_Byte();
}
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
result = buf[2];
result <<= 8;
result |= buf[0];
}
}
else
return 0;
return result;
}
/*!
* @brief 初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在
*
* @param None
*
* @return None
*/
void DHT11_Init(void)
{
GPIO_InitPara gpio_stru;
/*初始化DHT11使用的GPIO*/
gpio_stru.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_PP;
gpio_stru.GPIO_Pin = GPIO_PIN_0;
gpio_stru.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_10MHZ;
GPIO_Init(GPIOC,&gpio_stru);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_PIN_0);
}

复制代码

主程序main.c

#include <stdio.h>
#include "gd32f20x.h" // Device header
#include "cmsis_os.h" // ARM::CMSIS:RTOS:Keil RTX
#include "delay.h"
#include "dht11.h"
#include "oled.h"
uint8_t showBuffer[32];
void RCC_config(void);
void GPIO_config(void);
void SPI_config(void);
void ShowDHT11(void);
void thread_led(const void *arg)
{
uint16_t pin = (uint16_t)arg;
for(;;)
{
if(GPIO_ReadOutputBit(GPIOD,pin))
GPIO_ResetBits(GPIOD,pin);
else
GPIO_SetBits(GPIOD,pin);
osDelay(pin);
}
}
void task_dht11(const void* arg)
{
for(;;)
{
ShowDHT11();
osDelay(1000);
}
}
osThreadDef(thread_led,osPriorityNormal,3,0);
osThreadDef(task_dht11,osPriorityHigh,1,0);
int main()
{
osKernelInitialize();
RCC_config();
GPIO_config();
SPI_config();
DelayInit();
DHT11_Init();
OLED_Init();
OLED_Clear();
GP2Y_init();
osThreadCreate(osThread(thread_led),(void*)GPIO_PIN_11);
osThreadCreate(osThread(task_dht11),NULL);
osKernelStart();
while(1)
{
osDelay(1000);
}
}
void RCC_config(void)
{
RCC_APB2PeriphClock_Enable(RCC_APB2PERIPH_GPIOA|RCC_APB2PERIPH_GPIOD|RCC_APB2PERIPH_GPIOC,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClock_Enable(RCC_APB2PERIPH_SPI1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClock_Enable(RCC_APB2PERIPH_ADC1,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClock_Enable(RCC_APB1PERIPH_USART2,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClock_Enable(RCC_APB1PERIPH_TIMER6,ENABLE);
RCC_ADCCLKConfig(RCC_ADCCLK_APB2_DIV6);
}
void GPIO_config(void)
{
/*初始化LED灯的GPIO*/
GPIO_InitPara gpio_stru;
gpio_stru.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_PP;
gpio_stru.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_10MHZ;
gpio_stru.GPIO_Pin = GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13;
GPIO_Init(GPIOD,&gpio_stru);
}
void SPI_config(void)
{
SPI_InitPara spi_stru;
spi_stru.SPI_FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
spi_stru.SPI_FrameFormat = SPI_FRAMEFORMAT_8BIT;
spi_stru.SPI_Mode = SPI_MODE_MASTER;
spi_stru.SPI_PSC = SPI_PSC_64;
spi_stru.SPI_SCKPH = SPI_SCKPH_1EDGE;
spi_stru.SPI_SCKPL = SPI_SCKPL_LOW;
spi_stru.SPI_SWNSSEN = SPI_SWNSS_SOFT;
spi_stru.SPI_TransType = SPI_TRANSTYPE_BDMTX;
spi_stru.SPI_CRCPOL = 7;
SPI_Init(SPI1,&spi_stru);
SPI_CRC_Enable(SPI1,DISABLE);
SPI_Enable(SPI1,ENABLE);
}
void ShowDHT11(void)
{
uint16_t data = DHT11_Read_Data();
sprintf((char*)showBuffer,":%3d",data>>8);
OLED_ShowCHinese(0,2,6);//显示汉字温
OLED_ShowCHinese(16,2,8);//显示汉字度
OLED_ShowString(32,2,showBuffer);
OLED_ShowCHinese(64,2,9);//显示℃
sprintf((char*)showBuffer,":%3d",data & 0xFF);
OLED_ShowCHinese(0,4,7);//显示汉字温
OLED_ShowCHinese(16,4,8);//显示汉字度
OLED_ShowString(32,4,showBuffer);
OLED_ShowCHinese(64,4,11);//显示％
}

复制代码

实验效果：

糖悦之果飞 · 发表于 2016-2-16 13:59:10

亲，可以将内容一并发到经验频道，很有机会获得每月之星的呢http://jingyan.eeboard.com/

党国特派员 · 发表于 2016-2-17 10:12:22

糖悦之果飞发表于 2016-2-16 13:59
亲，可以将内容一并发到经验频道，很有机会获得每月之星的呢http://jingyan.eeboard.com/ ...

我申请了四篇，才通过一篇呢？

糖悦之果飞 · 发表于 2016-2-17 16:12:23

党国特派员发表于 2016-2-17 10:12
我申请了四篇，才通过一篇呢？

都通过了的呢，工程师比较慢，有时候审核比较慢些，请谅解

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