本文介紹基于STM32F103實現(xiàn)的DHT11溫濕度傳感器數(shù)據(jù)采集及顯示，完整代碼見文末鏈接

一、DHT11傳感器簡介

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。

傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷，超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則，數(shù)字量輸出，適用于簡單的溫濕度測量場景。

傳感器測量精度
傳感器的測量精度如下圖表所示，其精度比較有限，測量分辨率分別為 8bit（溫度）、8bit（濕度） 。

傳感器原理圖
模塊電路圖如下所示，其中Data管腳使用4.7K上拉電阻，當實際傳輸距離大于20米時需要根據(jù)實際情況來選用合適的上拉電阻。

各引腳說明
DHT11各引腳說明如下

電氣特性

單線雙向串行接口
DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時間4ms左右，數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，具體格式在下面說明。當前小數(shù)部分用于以后擴展，現(xiàn)讀出為零。

操作流程如下：
一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。
數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和
數(shù)據(jù)傳送正確時，校驗和數(shù)據(jù)等于“ 8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù) ”所得結果的末8位。

用戶MCU發(fā)送一次開始信號后，DHT11從低功耗模式轉換到高速模式，等待主機開始信號結束后，DHT11發(fā)送響應信號，送出40bit的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號采集，用戶可選擇讀取部分數(shù)據(jù)。從模式下，DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集，如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號，DHT11不會主動進行溫濕度采集，采集數(shù)據(jù)后轉換到低速模式。

通訊過程如下圖所示

總線空閑狀態(tài)為高電平，主機把總線拉低等待DHT11響應，主機把總線拉低必須大于18毫秒，保證DHT11能檢測到起始信號。DHT11接收到主機的開始信號后，等待主機開始信號結束，然后發(fā)送80us低電平響應信號。主機發(fā)送開始信號結束后，延時等待20-40us后， 讀取DHT11的響應信號，主機發(fā)送開始信號后,可以切換到輸入模式或者輸出高電平均可，總線由上拉電阻拉高。

總線為低電平說明DHT11發(fā)送響應信號，DHT11發(fā)送響應信號后，再把總線拉高80us，準備發(fā)送數(shù)據(jù)，每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始，高電平的長短定了數(shù)據(jù)位是0還是1。如果讀取響應信號為高電平，則DHT11沒有響應，請檢查線路是否連接正常。當最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線50us，隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態(tài)。

其他信息
（1）手動焊接，在最高260 ℃ 的溫度條件下接觸時間須少于10秒。
（2）避免結露情況下使用。
（3）長期保存條件：溫度10－40 ℃ ，濕度60％以下。
（4）DATA信號線材質(zhì)量會影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線

二、接線方式

本文主要基于STM32F103C8T6實現(xiàn)DHT11溫濕度傳感器數(shù)據(jù)采集并顯示在0.96寸OLED液晶屏幕上，具體接線方式如下

DHT11接線方式

OLED液晶接線方式

三、程序例程及注釋（完整見文末鏈接）

主函數(shù)如下：

int main (void)
{

	delay_init();	    	 //延時函數(shù)初始化  
	OLED_Init();			 //初始化OLED  

	OLED_Clear(0);           //清除屏幕
	OLED_ShowString(2, 0, "Temp:",16);	
	OLED_ShowString(2, 2, "Hum:",16);	


	while (1)
	{
	//不能保證你每次發(fā)出去的數(shù)據(jù)傳感器都能正確響應(可能傳感器解析時時間不對等原因)，所以要多發(fā)幾次，有響應回來就行
		if(dht11_read_data(buf)==0){
            hum = buf[0] + buf[1] / 10.0;
            temp = buf[2] + buf[3] / 10.0;	
	    OLED_ShowNum(52, 0, temp, 4, 16);	  //顯示溫度信息
		OLED_ShowString(85, 0, ".C",16); 
		OLED_ShowNum(52, 2, hum, 4, 16);	  //顯示濕度信息
		OLED_ShowString(85, 2, "%H",16); 
		
		}
	   delay_ms(2000);		
		


	}
}

DHT11讀取函數(shù)

u16 dht11_read_data(u8 buffer[5])
{
    u16 i = 0;
    u8 checksum;
    dht11_reset();//發(fā)送起始信號
    if (dht11_scan() == RESET)
    {
        //等待響應信號結束
        while (dht11_scan() == RESET);
        while (dht11_scan() == SET);
        for (i = 0; i < 5; i++)
        {
            buffer[i] = dht11_read_byte();
        }
        
        while (dht11_scan() == RESET);//接收結束，拉高片選
        dht11_gpio_output();
        DHT11_OUT_H;

         checksum = buffer[0] + buffer[1] + buffer[2] + buffer[3];//校驗數(shù)據(jù)
        if (checksum != buffer[4])
        {
            // checksum error
            return 1;
        }
    }
    
    return 0;
}

四、實物調(diào)試

搭建的實物如下圖所示，接線就是按照上述接線圖來的，OLED液晶顯示的溫濕度數(shù)據(jù)如下，溫濕度數(shù)據(jù)獲取成功

附：完整資源獲取鏈接

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