DHT11温湿度传感器

0.参考资料

  1. Amomcu CC2540资料 基础例程 DHT11
  2. 数字温湿度传感器DHT11 雁凌电子http://ylelectronic.taobao.com/ 说明书最新版

引脚

DHT11温湿度传感器引脚

通信

串口，单线双向
一次通讯时间4ms左右

总体概览

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,
采集数据后转换到低速模式


通讯过程图

开始信号

总线空闲状态为高电平
主机把总线拉低（大于18毫秒，保证DHT11能检测到）等待DHT11响应,
DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束（主机拉高并延时等待），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,（如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.）


image.png

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。

数据格式

数据分小数部分和整数部分
当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.
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。

数据传输

  • 每一bit数据都以50us低电平时隙开始,
  • 高电平的长短决定了数据位是0还是1.
    • 0:26us~28us
    • 1:70us
  • 当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,
  • 随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
数字0信号表示方法
数字1信号表示方法

代码

main.c

/****************************************************************************
* 文 件 名: main.c
* 作    者: Amo [ www.amoMcu.com 阿莫单片机]
* 修    订: 2014-04-08
* 版    本: 1.0
* 描    述: 将采集到的温湿度通过串口发送到串口调试助手上显示 115200 8N1
****************************************************************************/
#include <ioCC2540.h>
#include <string.h>
#include "UART.H" 
#include "DHT11.H" 

/****************************************************************************
* 程序入口函数
****************************************************************************/
void main(void) 
{  
    uchar temp[3]; 
    uchar humidity[3];   
    uchar strTemp[13]="Temperature:";
    uchar strHumidity[10]="Humidity:";
    
    Delay_ms(1000);          //让设备稳定
    InitUart();              //串口初始化
    while(1)
    {         
        memset(temp, 0, 3);
        memset(humidity, 0, 3);
        
        DHT11();             //获取温湿度
      
        //将温湿度的转换成字符串
        temp[0]=wendu_shi+0x30;   //0011 0000     0的ascii码是48 = 16+32 = 0011 0000
        temp[1]=wendu_ge+0x30;
        humidity[0]=shidu_shi+0x30;
        humidity[1]=shidu_ge+0x30;
        
        //获得的温湿度通过串口输出到电脑显示
        UartSendString(strTemp, 12);
        UartSendString(temp, 2);
        UartSendString("   ", 3);
        UartSendString(strHumidity, 9);
        UartSendString(humidity, 2);
        UartSendString("\n", 1);
        
        Delay_ms(1500);  //延时，1.5S读取1次 
    }
}

DHT11.H

#ifndef __DHT11_H__
#define __DHT11_H__

#define uchar unsigned char
extern void Delay_ms(unsigned int xms); //延时函数
extern void COM(void);                  // 温湿写入
extern void DHT11(void);                //温湿传感启动

extern uchar temp[2]; 
extern uchar temp1[5];
extern uchar humidity[2];
extern uchar humidity1[9];
extern uchar shidu_shi,shidu_ge,wendu_shi,wendu_ge;

#endif

DHT11.C

#include <ioCC2540.h>

typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int  uint;

#define DATA_PIN P0_0

//温湿度定义
uchar ucharFLAG,uchartemp;    //一个用来计时，一个用来记当前传来的数据位
uchar shidu_shi,shidu_ge,wendu_shi,wendu_ge=4;    //温湿度，十位和个位数值
uchar ucharT_data_H,ucharT_data_L,ucharRH_data_H,ucharRH_data_L,ucharcheckdata;     //温湿度，8bit整数和8bit小数部分，  8bit校验和
uchar ucharT_data_H_temp,ucharT_data_L_temp,ucharRH_data_H_temp,ucharRH_data_L_temp,ucharcheckdata_temp;  //读到的数据，如果校验和验证成功，就赋给上面那一行最终数据
uchar ucharcomdata;  //当前读到的字节

//延时函数

void Delay_us() //1 us延时
{
  /*
asm(“nop”)是内嵌汇编做空指令延时用的
其中asm()的作用是指函数内部的参数翻译为汇编指令
其作用是在C语言环境下直接使用汇编指令执行
nop是一个空等待汇编指令
这个指令执行时，单片机是什么也不做，仅仅起一个时间延时作用。 
(“nop”)执行的是一条空指令（单周期指令），占用时间是一个机器周期，晶振为xMhz。 
于是，机器周期=12*1/x=yus。即一句asm(“nop”)延时了yus。
--------------------- 
作者：Mr_White01 
来源：CSDN 
原文：https://blog.csdn.net/Mr_White01/article/details/68488802 
版权声明：本文为博主原创文章，转载请附上博文链接！
*/
    asm("nop");
    asm("nop");
    asm("nop");
    asm("nop");
    asm("nop");    
    asm("nop");
    asm("nop");
    asm("nop");    
    asm("nop"); 
}

void Delay_10us() //10 us延时
{
#if 0  
  Delay_us();
  Delay_us();
  Delay_us();
  Delay_us();
  Delay_us();   
#else
  int i = 6;
  while(i--);  
#endif  
}

void Delay_ms(uint Time)//n ms延时
{
    unsigned char i;
    while(Time--)
    {
        for(i=0;i<100;i++)
            Delay_10us();
    }
}

//温湿度传感
void COM(void)    // 温湿写入
{     
    uchar i;         
    for(i=0;i<8;i++)    
    {
        ucharFLAG=2; 
        while((!DATA_PIN)&&ucharFLAG++);  //等待一开始约50us的低电平
        Delay_10us();
        Delay_10us();
        Delay_10us();   //26~28us的高电平表示0,70us的表示1，
        uchartemp=0;
        if(DATA_PIN)uchartemp=1;   //如果过了30us，还是高电平，这位数据就是1；否则是0
        //
        ucharFLAG=2;
        while((DATA_PIN)&&ucharFLAG++);     //如果是1的话等这个高电平结束
        if(ucharFLAG==1)break;    
        //
        ucharcomdata<<=1;
        ucharcomdata|=uchartemp;   //这一位数据复制为uchartemp
    }    
}

void DHT11(void)   //温湿传感启动
{
    DATA_PIN=0;
    Delay_ms(19);  //主机拉低>18MS，表示发出开始信号
    DATA_PIN=1;    //主机拉高并等待DHT输出低电平响应
    P0DIR &= ~0x01; //重新配置IO口方向，允许DHT控制电平
    Delay_10us();
    Delay_10us();                        
    Delay_10us();
    Delay_10us();  
    if(!DATA_PIN)    //DHT输出低电平，表示其响应了主机的开始信号
    {
        ucharFLAG=2; 
        while((!DATA_PIN)&&ucharFLAG++);  //等待DHT的低电平响应（约80us）结束，
        ucharFLAG=2;
        while((DATA_PIN)&&ucharFLAG++);   //等待DHT的拉高（约80us）结束，
        COM();
        ucharRH_data_H_temp=ucharcomdata;  //8bit湿度整数数据
        COM();
        ucharRH_data_L_temp=ucharcomdata;  //8bit湿度小数数据
        COM();
        ucharT_data_H_temp=ucharcomdata;   //8bi温度整数数据
        COM();
        ucharT_data_L_temp=ucharcomdata;   //8bit温度小数数据
        COM();
        ucharcheckdata_temp=ucharcomdata;  //8bit校验和
        DATA_PIN=1;   //这句话有什么用呢。。
        //判断校验结果是否正确
        uchartemp=(ucharT_data_H_temp+ucharT_data_L_temp+ucharRH_data_H_temp+ucharRH_data_L_temp);
        if(uchartemp==ucharcheckdata_temp)  //如果正确才赋值   （不然？？就？？直接用上次的值？？）
        {
            ucharRH_data_H=ucharRH_data_H_temp;
            ucharRH_data_L=ucharRH_data_L_temp;
            ucharT_data_H=ucharT_data_H_temp;
            ucharT_data_L=ucharT_data_L_temp;
            ucharcheckdata=ucharcheckdata_temp;
        }
        wendu_shi=ucharT_data_H/10; 
        wendu_ge=ucharT_data_H%10;
        
        shidu_shi=ucharRH_data_H/10; 
        shidu_ge=ucharRH_data_H%10;        
    } 
    else //没用成功读取，返回0
    {
        wendu_shi=0; 
        wendu_ge=0;
        
        shidu_shi=0; 
        shidu_ge=0;  
    } 
    
    P0DIR |= 0x01; //IO口需要重新配置 
}
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