dht11温湿度检测论文

‍使用51单片机，12M晶振，LCD1206液晶显示屏显示DHT11使用SPI单总线通讯协议进行通信，对延时程序的精度要求较高，如果得不到结果的话大部分都是延时有问题。#include"" //头文件#define uint unsigned int#define uchar unsigned charint humi,temp,check;uchar n,Readflag; //定义全局变量sbit SPI = P1^1;sbit RS = P2^4; sbit RW = P2^5;sbit EN = P2^6; //定义端口void delayms(uchar ms);void Init_Timer0(void); //函数声明void write_com(uchar com) //LCD1206端口写函数{RS=0;P0=com;delayms(5);EN=1;delayms(5);EN=0;}void write_data(uchar date) //LCD1206数据写函数{RS=1;P0=date;delayms(5);EN=1;delayms(5);EN=0;}void LCD1602_init() //LCD1206初始化函数{RW=0;EN=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);}void Display_Humi(int v,unsigned char position) ////////////湿度显示函数{int shu;write_com(position);write_data('R');write_data('H');shu=v%100/10;write_data(shu+'0');shu=v%10;write_data(shu+'0');write_data('%');}void Display_Temp(int v,unsigned char position) ///////////温度显示函数{int shu;write_com(position);write_data('T');write_data('e');write_data('m');write_data('p');write_data(':');shu=v%100/10;write_data(shu+'0');shu=v%10;write_data(shu+'0');write_data(0xdf);write_data('C');}void Display_Check(int v,uchar position) //校验位显示函数{int shu;write_com(position);write_data('C');write_data('h');write_data('e');write_data('c');write_data('k');write_data(':');shu=v/100;write_data(shu+'0');shu=v%100/10;write_data(shu+'0');shu=v%10;write_data(shu+'0'); } void delayms(uchar ms) //精确延时毫秒级函数 {uchar i;while(ms--){for(i=0;i<120;i++);} }void delayus(uchar us) //精确延时微秒级函数{while(us--);}void DHT_Rst() //DHT11启动函数{SPI=0; //主机拉低总线18ms以上delayms(20);SPI=1; //主机拉高总线约30usdelayus(14);/// 20-40uswhile(SPI); //等待DHT11响应while(!SPI); //等待DHT11拉高总线}uchar Readbit() //读一位程序{while(SPI);//等待总线变为低电平while(!SPI);//等待总线变为高电平delayus(5);//等待10us，执行下几条程序使用约20usif(SPI)return 1;elsereturn 0; //////判断SPI总线状态，返回0或1}uchar Readbyte() //读一个字节程序{uchar i,dat;dat=0;for(i=0;i<8;i++) //重复读取8位数据{dat=dat<<1; //dat左移一次，总共8次dat=Readbit()|dat; //dat和返回值，按位或}return dat; //返回dat}void ReadDHT() //读DHT11温湿度传感器{uchar buf[5],i; //定义临时变量DHT_Rst(); //初始化传感器for(i=0;i<5;i++) //读5字节，共40位buf[i]=Readbyte();SPI=1; //通讯结束，拉高总线if(buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3]==buf[4])//数据校验{humi=buf[0];//湿度值temp=buf[2];//温度值check=buf[4];//校验位值，校验位=湿度值+温度值（小数位为零）}}void main() //主函数{Init_Timer0(); //初始化定时器Readflag=0; //读标志位为0LCD1602_init(); //初始化LCD1602液晶显示屏while(1) //主循环{if(Readflag==1) //验证是否读{Readflag=0; //重置读标志位ReadDHT(); //读一次DHT11}Display_Temp(temp,0x80);Display_Humi(humi,0x8A);Display_Check(check,0xc0); /////显示值} }void Init_Timer0(void) //定时器初始化函数{TMOD |= 0x01; //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响EA=1; //总中断打开ET0=1; //定时器中断打开TR0=1; //定时器开关打开}void Timer0_isr(void) interrupt 1 //定时器中断服务程序{static unsigned int num;TH0=(65536-10000)/256; //重新赋值 10msTL0=(65536-10000)%256;num++;if(num==20) //大致200ms{num=0;Readflag=1; //激活读命令}}纯手打，望采纳

亲爱的读者们，我又回来了~          上一章中，我带着大家实现了时钟显示和按键调整的功能。在这一章中，我将利用DHT11温湿度传感器，来测量环境温度和湿度。         DHT11温湿度传感器是数字式的，包括1个电阻式感湿元件和1个NTC测温元件，内部自带AD转换功能，采用单总线，具有响应快、抗干扰能力强、性价比高等特点。该模块总共4个引脚，其中两个是电源引脚VCC和GND，一个是数据引脚，还有一个为空引脚。         目前流行的数据传输总线有II2C总线，SPI总线，单总线等，而DHT11则采用单总线传输数据。单总线，顾名思义，就是采用单根信号线，即可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的，从而有主机和从机之别。在这里，stm32作为核心控制器，所以是主机，而DHT11为从机。           采用单总线进行数据传输，我们需要查看数据手册的时序图。                                                              总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待 DHT11 响应,主机把总线拉低必须大于 18 毫秒,保证 DHT11 能检测到起始信号。DHT11 接收到主机的开始信号后, 等待主机开始信号结束,然后发送 80us 低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待 20-40us 后, 读取 DHT11 的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。         根据时序图，单片机需要先将总线拉低至少18ms，然后拉高总线20~40us，此时主机的开始信号结束，检测DHT11的响应信号。如果检测到低电平，则DHT11响应，并且低电平时间维持80us,然后DHT11拉高总线80us。此时DHT11准备传输数据，传输的数据间隙为50us低电平，传输的数据通过高电平的时间长短来区分"0"和"1"。数据传输完毕，DHT11将总线拉低50us，最后主机再拉高总线。 （1）编写延时函数         由于DHT11的时序比较严格，需要毫秒级别和微妙级别的延时。这里我们采用Systick去做延时。在之前按键扫描函数里也用到延时的，在此我叙述一下。         我们需要配置系统时钟，然后把Systick设置成72，这样就能产生1us时间基准，其次编写Systick中断处理函数，让变量自减，从而达到延时的效果，最后编写延时函数，也就是对自减的变量赋初始值。 __IO uint32_t TimingDelay; /*配置SysTick函数*/ void systick_init(void) {     /*配置Systick重载值,系统时钟为72MHz*/     /*设置72,中断时间:72*(1/72000000) = 1us*/     if(SysTick_Config(72)==1)    //若SysTick_Config函数返回产生中断信号,返回值为0     {         while(1);                  //SysTick_Config函数返回值为1,则等待     } } /*时间变量自减函数*/ void TimingDelay_Decrement(void) {     if(TimingDelay!=0x00)     {         TimingDelay--;     } } /*SysTick中断处理函数*/ void SysTick_Handler(void) {     TimingDelay_Decrement(); } /*延时函数,时间基准为1ms*/ void delay_ms(__IO uint32_t nTime) {     TimingDelay = nTime*1000;     while(TimingDelay!=0); } /*延时函数,时间基准为1us*/ void delay_us(__IO uint32_t nTime) {     TimingDelay = nTime;     while(TimingDelay!=0); } （2）配置相应的GPIO口作为单总线数据端 /*配置DHT11数据引脚,设置成浮空输入模式*/ void dht11_gpio_portIn(void) {     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);     = GPIO_Pin_4;     = GPIO_Mode_IN_FLOATING;     = GPIO_Speed_50MHz;     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); } /*配置DHT11数据引脚,设置成推挽输出模式*/ void dht11_gpio_portOut(void) {     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);     = GPIO_Pin_4;     = GPIO_Mode_Out_PP;     = GPIO_Speed_50MHz;     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); }         由于DHT11采用单总线通信协议，所以数据传输是双向的，所以分别将数据端口设置成浮空输入模式和推挽输出模式。并且将数据口的输入和输出定义成宏定义的形式。 #define DHT11_OUT_H GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4) #define DHT11_OUT_L GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4) #define DHT11_IN    GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_4) （3）根据DHT11时序图，编写时序函数         现在，我们开始编写总线的驱动函数，根据时序图，主机发送命令启动转换，接着，等待DHT11转换响应并且输出数据，最后读取数据。 /*启动总线函数*/ void dht11_reset(void) {     dht11_gpio_portOut();        //设置成输出模式     DHT11_OUT_L;                  //主机将总线拉低至少18ms     delay_ms(18);     DHT11_OUT_H;                  //主机拉高保持20~40us     delay_us(30);     dht11_gpio_portIn();          //设置成输入模式,等待DHT11响应 } /*DHT11响应函数*/ u8 dht11_scan(void) {     return DHT11_IN;              //返回值为DHT11的响应信号 } 实时监控DHT11的数据线，直至其产生出低电平，表示DHT11响应主机请求，开始传输数据。 /*DHT11读取位函数*/ u8 dht11_read_bit(void) {     while(DHT11_IN==RESET);            //传输数据位前存在50us低电平        delay_us(40);                      //根据高电平的时间长短决定电平是1还是0     if(DHT11_IN==SET)                  //"0"电平持续时间为26~28us,"1"电平持续时间为70us     {         while(DHT11_IN==SET);         return 1;                      //若检测到高电平,返回值为1     }     else     {         return 0;                      //若检测到高电平,返回值为0     } } /*DHT11读取字节函数*/ //注：数据最高位先传输 u8 dht11_read_byte(void) {     u8 i,dat = 0x00;     for(i=0; i<8; i++)     {         dat = dat<<1;         dat = dat|dht11_read_bit();//将串行数据读取出来     }     return dat; }         当DHT11响应后，就开始通过单总线传输数据，在读取位函数里，通过高电平的时间长短来判断输出的是'1'还是'0'，在读取字节函数里，调用读取位函数，将传输的每8位整合出字节，并读取出来。         我们查阅DHT11数据手册，得知数据传输的结构（依次顺序）：湿度整数部分（1字节）、湿度小数部分（1字节）、温度整数部分（1字节）、温度小数部分（1字节）、校验和（1字节）。这里，其实就是一个简单的通信协议。校验和就是源数据所有字节之和的低8位，确保传输数据的正确与稳定。 /*DHT11读取数据函数*/ u8 dht11_read_data(void) {     u8 i;     dht11_reset();     if(dht11_scan()==RESET)            //DHT11发出响应信号     {         while(DHT11_IN==RESET);        //DHT11拉低总线80us         while(DHT11_IN!=RESET);        //DHT11拉高总线80us         for(i=0; i<5; i++)         {             buffer[i] = dht11_read_byte();         }         while(DHT11_IN==RESET);        //发送完最后1bit数据后,等待50us低电平结束         dht11_gpio_portOut();         DHT11_OUT_H;                    //主机拉高总线         if(buffer[0]+buffer[1]+buffer[2]+buffer[3]==buffer[4])         {             return 1;                  //校验成功         }         else         {             return 0;                  //校验失败         }     }     else     {         return 0;                      //DHT11未发出响应信号     } }         在读取字节里，先等待DHT11响应，然后开始接收数据，并且连续读取5次，存放在事先定义好的数组里，主机发出结束信号，最后对读取的数据进行校验。 （4）测量显示温湿度 主函数调用DHT11读数据函数，并调用lcd显示函数，将温度和湿度显示出来即可。         if(dht11_read_data()==1)//读取数据，前提是DHT11响应，并且数据校验成功         {             humidity = buffer[0];//buffer[0]存放的是湿度整数部分             temperature = buffer[2];//buffer[2]存放的是温度整数部分         }         lcd_display_string(2,0,"温度");         lcd_display_num_m(2,32,temperature/10);         lcd_display_num_m(2,40,temperature%10);         lcd_display_string(4,0,“湿度”);         lcd_display_num_m(4,32,humidity/10);         lcd_display_num_m(4,40,humidity%10);          至此，通过本章的讲解，我相信，大家应该对于DHT11模块有了大致的了解，当然，如果你只是看看文章的话，可能效果不怎么理想。这些东西，都需要亲自动手的，正所谓"实践出真知"。所以，你可以在网上买开发板，再买一些模块，不一定要和我的一样。当然，想要挑战自己的话，可以买块最小系统板，这样，外围的硬件电路可以由自己搭建（功能自定义），灵活性强的同时，也锻炼了自己的动手能力。如果你是会设计PCB的大佬，那更好，估计你的水平，就浏览一下我的文章即可。