DHT11温湿度传感器模块使⽤⽅法和驱动代码实现
DHT11模块简介
DHT11是⼀款价格便宜，易于使⽤的温度湿度测量⼆合⼀传感器。它具有超⼩体积、极低功耗的特点。它使⽤单根总线与单⽚机进⾏双向的串⾏数据传输，信号传输距离可达20⽶以上。⾮常适⽤于对精度和实时性要求不⾼的温湿度测量场合。
本⽂将以DFRobot开源硬件平台的DHT11模块和DFRduino开发板来演⽰，讲解DHT11的驱动和使⽤。
DHT11电⽓参数
电源电压：3~5.5V（典型值：5V）；
温度量程：0~50℃，误差 ±2℃；
湿度量程：20~90%RH，误差 ±5%RH；
采样周期：⼤于等于1秒/次。
DHT11硬件原理图
数据总线DATA使⽤上拉电阻拉⾼，因此总线空闲时为⾼电平。上拉电阻阻值推荐范围：4.7K~5.1K。
必要时在VDD和GND之间并⼀个100nF的去耦电容。
DHT11的⼯作原理
DHT11使⽤单⼀总线通信，即DATA引脚和单⽚机连接的线。总线总是处于空闲状态和通信状态这个2个状态之间。
当单⽚机没有与DHT11交互时，总线处于空闲状态，在上拉电阻的作⽤下，处于⾼电平状态。
当单⽚机和DHT11正在通信时，总线处于通信状态，⼀次完整的通信过程如下：
①单⽚机将驱动总线的IO配置为输出模式。准备向DHT11发送数据。
②单⽚机将总线拉低⾄少18ms，以此来发送起始信号。再将总线拉⾼并延时20~40us，以此来代表起始信号结束。
③单⽚机将驱动总线的IO配置为输⼊模式，准备接收DHT11回传的数据。
④当DHT11检测倒单⽚机发送的起始信号后，就开始应答，回传采集到的传感器数据。DHT11先将总线拉低80us作为对单⽚机的应答（ACK），然后接着将总线拉⾼80us，准备回传采集到的温湿度数据。温湿度数据以固定的帧格式发送，具体格式如下图：
可以发现⼀帧为40个bit，⽽每⼀个bit的传输时序逻辑为：每⼀个bit都以50us的低电平（DHT11将总线拉低）为先导，然后紧接着
DHT11拉⾼总线，如果这个⾼电平持续时间为26~28us，则代表逻辑0，如果持续70us则代表逻辑1。
⑤当⼀帧数据传输完成后，DHT11释放总线，总线在上拉电阻的作⽤下再次恢复到⾼电平状态。
注意事项：
1、DHT11上电后，要等待 1秒 以越过不稳定状态，在此期间不能发送任何指令。
2、DHT11属于低速传感器，两次通信请求之间的间隔时间不能太短，⼀般来说要不能低于1秒。
3、当前DHT11通信帧的⼩数部分默认都是0，⼚商预留给以后实现。所以⼀般只读取整数值部分即可。校验和定义为：前4个Byte的总和的低8位。
Ardunio驱动代码
在DFRobot官⽹可以找到DHT11模块驱动库，但出于学习和讲解的⽬的，下⾯给出了我⾃⼰的驱动实现源代码。使⽤C语⾔编写，并在Arduino上测试。
//file:dht11.h
//author:lulipro
//date:2019-5-5
#ifndef DHT11_H__
#define DHT11_H__
#include <stdint.h>
#ifdef __cplusplus
extern"C" {
#endif
#define DHT11_OK (0) //读取成功
#define DHT11_TIMEOUT (-1) //DHT11响应超时
#define DHT11_CHECKERROR (-2) //数据帧校验错误
void DHT11_init(uint8_t pin);
int DHT11_read(uint8_t* temperature,uint8_t* humidity );
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
/白起技能
/file:dht11.c
//author:lulipro
//date:2019-5-5
#include "dht11.h"
#include <Arduino.h> //for pinMode(),delay() 等
#include <string.h> //for memt()
static uint8_t DHT11_dataPin_; //驱动DHT11的数据线引脚
static uint8_t DHT11_recvData_[5]; //存放从DHT11读取的数据的缓冲数组，40个bit
/**********************
*作⽤：初始化
*参数：pin，Arduino驱动DHT11的总线使⽤的IO引脚
*返回：⽆
**********************/
void DHT11_init(uint8_t pin)
{
DHT11_dataPin_ = pin;
//delay(1000);
}
/*********************
*作⽤：读取⼀次DHT11的传感器数据
*参数：temperature，指向存放温度数据的指针；humidity，指向存放湿度数据的指针*返回：函数的执⾏状态：DHT11_OK，DHT11_TIMEOUT,DHT11_CHECKEROR
*********************/
int DHT11_read(uint8_t* temperature,uint8_t* humidity )
{
uint8_t time_cnt;
uint8_t i;
uint8_t bit_position;
memt(DHT11_recvData_,0,5); //缓冲数组内容清0
初中写事作文
/*--------------主机发送起始信号----------------*/
pinMode(DHT11_dataPin_,OUTPUT);
digitalWrite(DHT11_dataPin_, LOW); // 主机将总线拉低（时间>=18ms），使得DHT11能够接收到起始信号。 delay(20); //⾄少 18 ms
digitalWrite(DHT11_dataPin_, HIGH); // 主机将总线拉⾼，代表起始信号结束。
delayMicroconds(40); //延时20~40us
/*--------------引脚配置为输⼊模式，准备接收传感器回传的数据-------------------*/
pinMode(DHT11_dataPin_,INPUT); //配置为输⼊模式
//DHT11将总线拉低⾄少80us，作为DHT11的响应信号（ACK）。
time_cnt=0;
while(LOW == digitalRead(DHT11_dataPin_))
{
delayMicroconds(5);
++time_cnt;
if(time_cnt > 16) return DHT11_TIMEOUT;
}
//DHT11将总线拉⾼⾄少80us，为发送传感器数据做准备。
娱乐服务time_cnt=0;
while(HIGH == digitalRead(DHT11_dataPin_))
{
delayMicroconds(5);
++time_cnt;
if(time_cnt > 16) return DHT11_TIMEOUT;
}
/*-------------------DHT11数据帧的接收和解析------------------*/
for( i=0 ; i < 40 ; ++i )
{
time_cnt = 0;
while( LOW == digitalRead(DHT11_dataPin_) ) //拉低50us作为bit信号的起始标志土断
{
time_cnt++;
delayMicroconds(5);
if(time_cnt>10) return DHT11_TIMEOUT;
}
time_cnt = 0;
while( HIGH == digitalRead(DHT11_dataPin_) ) //拉⾼。持续26~28us表⽰bit0，持续70us表⽰bit1
{
time_cnt++;
delayMicroconds(5);海关申报流程
if(time_cnt>14) return DHT11_TIMEOUT;
}
if(time_cnt>6){ //说明是bit1
bit_position = 7 - i%8;
DHT11_recvData_[i/8] |= (uint8_t)(1<<bit_position);
}
}
//------------检验和的⽐对-------------
i = (uint8_t)(DHT11_recvData_[0] + DHT11_recvData_[1] + DHT11_recvData_[2] + DHT11_recvData_[3]) ; if(i != DHT11_recvData_[4] ) return DHT11_CHECKERROR;
*humidity = DHT11_recvData_[0]; //回传湿度数据
*temperature = DHT11_recvData_[2]; //回传温度数据
return DHT11_OK;
经典美句
}
实验例⼦
硬件连接
Arduino 5V --- DHT11 VDD
Arduino pin5 --- DHT11 DATA
Arduino GND --- DHT11 GND
主程序
#include "dht11.h"
#include <stdint.h>
uint8_t temperature ,humidity ; //保存温度和湿度的全局变量
void tup (void)
{
Serial.begin (115200); //波特率115200
DHT11_init(5); //使⽤Arduino的pin 5驱动DHT11
delay(1000);
}
void loop(void)
{
switch (DHT11_read(&temperature,&humidity))
{
ca DHT11_OK:
Serial.print("Temperature:");
Serial.print(temperature,DEC);
Serial.print("°C");
Serial.print(" Humidity:");
Serial.print(humidity,DEC);
Serial.println("%RH");
寒假班break;
ca DHT11_TIMEOUT:
qq好友辅助Serial.println("time out"); break;
ca DHT11_CHECKERROR:
Serial.println("check error"); break;
default:
Serial.println("unknown error"); break;
}
delay(2000);
}
