2021年11月02日 | stm32实用篇5：HAL库 DHT11 驱动

DHT11是很常用的温湿度传感器，时序也比较简单，如下所示：

直接给出HAL库的驱动：

1 微秒级延时函数

HAL库并没有直接的微秒级延时函数，下面是自己实现的微秒堵塞延时函数（使用定时器TIM3）；

/**

* @brief 微秒级延时

*/

void bsp_delay_us(uint16_t us)

{

__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3, 0);

HAL_TIM_Base_Start(&htim3);

while (__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3) != us);

HAL_TIM_Base_Stop(&htim3);

}

2 配置DHT11数据引脚的输出模式和输入模式；

/**

* @brief DHT11 输出模式

*/

static void DHT11_Mode_OUT_PP(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

GPIO_InitStruct.Pin = BSP_DHT11_PIN;

  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

  HAL_GPIO_Init(BSP_DHT11_PORT, &GPIO_InitStruct);

}

/**

* @brief DHT11 输入模式

*/

static void DHT11_Mode_IN_NP(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

GPIO_InitStruct.Pin = BSP_DHT11_PIN;

  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

  HAL_GPIO_Init(BSP_DHT11_PORT, &GPIO_InitStruct);

}

3 读取一个字节的数据（经过测试，延时时间最好设置为 40 ~ 60，这里我设置为50us）；

/**

* @brief DHT11 读取字节

*/

uint8_t DHT11_ReadByte(void)

{

uint8_t i, temp = 0;

for (i = 0; i < 8; i++)

{

while (DHT11_IN == 0);    // 等待低电平结束

// 经过测试，这个值最好是 40 ~ 60，这里我选择 50 us

        bsp_delay_us(50);     // 至少延时 40 微秒  低电平为 0 ，高电平为 1

if (DHT11_IN == 1)

{

while (DHT11_IN == 1); // 等待高电平结束

temp |= (uint8_t)(0X01 << (7 - i));     // 先发送高位 MSB

}

else

{

temp &= (uint8_t)~(0X01 << (7 - i));

}

}

return temp;

}

4 完整的读取一次数据（读取数据间隔最好为2s及以上，不然容易出错）；

/**

* @brief DHT11 读取一次数据

*/

uint8_t DHT11_ReadData(DHT11_Data_TypeDef *DHT11_Data)

{

DHT11_Mode_OUT_PP(); // 主机输出，主机拉低

DHT11_OUT_0;

HAL_Delay(18); // 延时 18 ms

DHT11_OUT_1; // 主机拉高，延时 30 us

bsp_delay_us(30);

DHT11_Mode_IN_NP(); // 主机输入，获取 DHT11 数据

if (DHT11_IN == 0) // 收到从机应答

{

while (DHT11_IN == 0); // 等待从机应答的低电平结束

while (DHT11_IN == 1); // 等待从机应答的高电平结束

/*开始接收数据*/   

DHT11_Data->humi_int  = DHT11_ReadByte();

DHT11_Data->humi_deci = DHT11_ReadByte();

DHT11_Data->temp_int  = DHT11_ReadByte();

DHT11_Data->temp_deci = DHT11_ReadByte();

DHT11_Data->check_sum = DHT11_ReadByte();

DHT11_Mode_OUT_PP(); // 读取结束，主机拉高

DHT11_OUT_1;

// 数据校验

if (DHT11_Data->check_sum == DHT11_Data->humi_int + DHT11_Data->humi_deci + DHT11_Data->temp_int + DHT11_Data->temp_deci)

{

return 1;

}

else

{

return 0;

}

}

else // 未收到从机应答

{

return 0;

}

}

测试程序：

while (1)

{

if (DHT11_ReadData(&DHT11_Data))

{

DEBUG_INFO("rn读取DHT11成功!rnrn湿度为%d.%d ％RH ，温度为 %d.%d℃ rn",

DHT11_Data.humi_int,DHT11_Data.humi_deci,DHT11_Data.temp_int,DHT11_Data.temp_deci);

}

else

{

DEBUG_INFO("Read DHT11 ERROR!rn");

}

HAL_Delay(3000);

}

完整的驱动程序，仅供参考。

bsp_dht11.c

/**

******************************************************************************

* @file bsp_dht11.c

* @author

* @date

* @version v1.0

* @note DHT11 driver

******************************************************************************

*/

#include "tim.h"

#include "bsp_dht11.h"

/**

* @brief DHT11 输出模式

*/

static void DHT11_Mode_OUT_PP(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

GPIO_InitStruct.Pin = BSP_DHT11_PIN;

  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

  HAL_GPIO_Init(BSP_DHT11_PORT, &GPIO_InitStruct);

}

/**

* @brief DHT11 输入模式

*/

static void DHT11_Mode_IN_NP(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

GPIO_InitStruct.Pin = BSP_DHT11_PIN;

  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

  HAL_GPIO_Init(BSP_DHT11_PORT, &GPIO_InitStruct);

}

/**

* @brief DHT11 读取字节

*/

uint8_t DHT11_ReadByte(void)

{

uint8_t i, temp = 0;

for (i = 0; i < 8; i++)

{

while (DHT11_IN == 0); // 等待低电平结束

bsp_delay_us(40); // 延时 40 微秒 低电平为 0 ，高电平为 1

if (DHT11_IN == 1)

{

while (DHT11_IN == 1); // 等待高电平结束

temp |= (uint8_t)(0X01 << (7 - i)); // 先发送高位 MSB

}

else

{

temp &= (uint8_t)~(0X01 << (7 - i));

}

}

return temp;

}

/**

* @brief DHT11 读取一次数据

*/

uint8_t DHT11_ReadData(DHT11_Data_TypeDef *DHT11_Data)

{

DHT11_Mode_OUT_PP(); // 主机输出，主机拉低

DHT11_OUT_0;

HAL_Delay(18); // 延时 18 ms

DHT11_OUT_1; // 主机拉高，延时 30 us

bsp_delay_us(30);

DHT11_Mode_IN_NP(); // 主机输入，获取 DHT11 数据

if (DHT11_IN == 0) // 收到从机应答

{

while (DHT11_IN == 0); // 等待从机应答的低电平结束

while (DHT11_IN == 1); // 等待从机应答的高电平结束

/*开始接收数据*/   

DHT11_Data->humi_int  = DHT11_ReadByte();

DHT11_Data->humi_deci = DHT11_ReadByte();

DHT11_Data->temp_int  = DHT11_ReadByte();

DHT11_Data->temp_deci = DHT11_ReadByte();

DHT11_Data->check_sum = DHT11_ReadByte();

DHT11_Mode_OUT_PP(); // 读取结束，主机拉高

DHT11_OUT_1;

// 数据校验

if (DHT11_Data->check_sum == DHT11_Data->humi_int + DHT11_Data->humi_deci + DHT11_Data->temp_int + DHT11_Data->temp_deci)

{

return 1;

}

else

{

return 0;

}

}

else // 未收到从机应答

{

return 0;

}

}

// 测试程序

/*

while (1)

{

if (DHT11_ReadData(&DHT11_Data))

{

DEBUG_INFO("rn读取DHT11成功!rnrn湿度为%d.%d ％RH ，温度为 %d.%d℃ rn",

DHT11_Data.humi_int,DHT11_Data.humi_deci,DHT11_Data.temp_int,DHT11_Data.temp_deci);

}

else

{

DEBUG_INFO("Read DHT11 ERROR!rn");

}

HAL_Delay(3000);

}

*/

bsp_dht11.h

#ifndef __BSP_DHT11_H

#define __BSP_DHT11_H

#include "tim.h"

#include "stm32f1xx_hal.h"

#define BSP_DHT11_PORT DHT11_GPIO_Port

#define BSP_DHT11_PIN DHT11_Pin

#define DHT11_OUT_1 HAL_GPIO_WritePin(BSP_DHT11_PORT, BSP_DHT11_PIN, GPIO_PIN_SET)

#define DHT11_OUT_0 HAL_GPIO_WritePin(BSP_DHT11_PORT, BSP_DHT11_PIN, GPIO_PIN_RESET)

#define DHT11_IN HAL_GPIO_ReadPin(BSP_DHT11_PORT, BSP_DHT11_PIN)

typedef struct

{

uint8_t humi_int; // 湿度的整数部分

uint8_t humi_deci; // 湿度的小数部分

uint8_t temp_int; // 温度的整数部分

uint8_t temp_deci; // 温度的小数部分

uint8_t check_sum; // 校验和

} DHT11_Data_TypeDef;

uint8_t DHT11_ReadData(DHT11_Data_TypeDef* DHT11_Data);

#endif /* __BSP_DHT11_H */